基于靶标叶面积密度参数的变量喷雾控制系统开发与性能试验

文献类型： 中文期刊

第一作者： 范道全

作者： 范道全;张美娜;潘健;吕晓兰

作者机构：

关键词： 变量喷雾;LiDAR;叶面积密度;控制策略;脉宽调制

期刊名称： 智慧农业(中英文)

ISSN： 2096-8094

年卷期： 2021 年 3 卷 003 期

页码： 60-69

摘要： 变量喷雾技术是提高农药利用率、节省农药用量的重要手段之一.为达到果园施药减量增效的效果,本研究开发了一种变量喷雾控制系统,提出了叶面积密度参数与执行机构脉宽调制(Pulse Width Modu?lation,PWM)占空比的计算方法.该系统上位机基于激光LiDAR传感器探测的点云密度表征叶面积密度作为施药参数,并根据喷药处方计算各喷头对应电磁阀的PWM占空比,通过RS485通讯实时发送施药处方到下位机的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC),下位机PLC根据接收的PWM占空比控制对应电磁阀的开关频率实现喷头喷雾流量的调节.通过试验测量了施药单元网格尺寸、系统延时时间以及PWM占空比与喷头流量之间的模型参数三部分关键系统参数.结果表明在0.2、0.3和0.4 MPa压力下PWM占空比与喷头流量之间均为线性关系,线性拟合优度均在0.98以上.最后,通过喷雾试验验证变量喷雾样机的有效性,试验结果表明,采样点水敏纸上单位面积(cm2)最少雾滴个数为35滴,达到了有效喷雾效果;当靶标冠幅与总冠幅比为39.9%时,变量喷雾模式相比于连续恒定式喷雾省药71.96%,相比于对靶开关式喷雾省药29.72%,达到了减量效果.

分类号： S491

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