风送式喷雾机风机转速的检测与控制.pdf

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1、风送式喷雾机风机转速的检测与控制任丽春，汪小品，李询(南京农业大学工学院，江苏南京210031)DetectionandControlofAir——blastSprayerFanSpeedRENLi—chun，WANGXiao—chan，LIXan(CollegeofEngineering，NanjingAgriculturalUniversity，Nanjing210031，China)摘要：为实现风送式喷雾机风机转速的精确控都是挡位控制，且划分非常粗略，无法实现精确调制，设计了一种风送式喷雾风机转速检测与控制系速。统。设计了电感式接近开关转速检测

2、装置，解决转转速测量方法较多，如光电式测速法、电感式测速检测问题；设计了模糊控制器和微控制器软硬件速法及工业常用的霍尔式测速法等。光电式测速法方案进行转速控制。经试验验证，系统调速具有较精度高，安装方便，对环境要求高，而喷雾时会有药好的动态响应。液、尘土等杂质影响光电式传感器工作性能。感应关键词：风送式喷雾机；精确控制；接近开关；模式和霍尔式测速法基本类似，都通过被检测物的接糊控制近产生电脉冲信号，计算电脉冲个数测速，且能适应中图分类号：TP273．4；S491恶劣的工作环境，不同的是被测对象分别是导体和文献标识码：A磁体。考虑到传感器安装和被测物设

3、计与安装的方文章编号：1()0l一2257(2011)06—0039—03便，本文采用电感式传感器进行测速。Abstract：Inordertoachievetheprecisecon1系统整体结构设计trolofair—blastsprayerfanspeed，aspeeddetec—tionandcontrolsystemofair—blastsprayerfan系统结构如图1所示，通过矩阵按键设定目标waspresented．Inductiveproximityswitchspeed转速，由液晶显示，单片机检测传感器数据(风机实detectio

4、ndevicewasdesigned，whichsolvedspeed际转速)，通过模糊决策模块得到控制量，转化成脉detection；andfuzzy—controllerandmicrocon—冲信号给步进电机驱动器。步进电机带动丝杠调节troller’Shardwareandsoftwareweredesigned，柱塞变量泵斜盘阀角度，调整液压无级变速器输出whichsolvedspeedcontro1．Theexperiments转速，即风机转速。整个过程往复循环，直至目标速showedthatthesystemhadabetterdyna

5、micre—度和实际速度在允许误差范围(±50r／min)之内。sponse．Keywords：air—blastsprayer；precisecontrol；proximityswitch；fuzzycontrol图1系统结构0引言2转速检测设计风送式喷雾机喷雾效果的影响因素，许多研究2．1传感装置设计与安装人员做了大量的试验研究口]，其中重要因素之一Y1一D15C1电感式接近开关的检测对象是风是风机风速。在对作物的喷雾中，往往也需要根据机轴，设计与风机同轴的齿盘作为传感器检测物。作物不同特征(大小、种植稠密等)随时调整风速，实当齿盘越大齿数越多，

6、检测精度越高，但由于安装空现精准的变量喷药_6]。但现在使用的喷雾机风速间不大，且传感器有效面积是距中心点半径为13收稿日期：2011一O1—21基金项目：国家“八六三”计划资助项目(2008AA100903)mm的圆，有效距离为15mm。综上考虑，设计齿盘《机械与电子32011(6)·39·式喷雾机风机转速的最大直径为80mm，基圆直径为50mm，齿顶为15如果计数方向还是增计数，则计数器重新翻转到0，×15的正方形，齿顶距传感器10mm，齿槽距传感开始新一轮的计数。器25mm，齿数为6个，即6个脉冲为1圈，设计安count装如图2所示。步象j53

7、5人／／一Dt1t2图4脉冲计数图2传感装置的安装3转速控制2．2转速检测与计算软件设计速度传感器输出为脉冲信号，使用AT89S52外3．1模糊控制策略部中断0的脉冲触发方式进行检测，对应I／OP3．2液压无级变速系统是一个时变、非线性以及有口。由于使用车载电源为12V，速度传感器输出为噪声的系统，如系统输入随操作者脚踩发动机油门12V脉冲信号，单片机只能识别TTL信号，因此需不断变化；柱塞泵柱塞在缸体中非恒速，存在脉动现要电压转化电路。为转换稳定，避免干扰信号，采用象；负载的扰动；液压油路启动和关闭时的延时等，TLP521—1芯片进行光电耦合电压转

8、化，电路如图因此需要设计一种控制器对系统反馈调节。而模糊3所示。当输入信号为0V时，发光二极管导通，光控制方