变量施用液体肥控制系统设计仿真

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1、摘要摘要采用单片机控制电动执行器内部电机，田间各小区所需肥料的比率及单位面积施用量都事先已编程存入数据库；由当前机具行进速度，控制撒播施肥量。计算机作为系统上位机，接受位置信号，根据位置信息通过数据库获得当前位置的施肥量，同时读取多普勒雷达，将目前机具速度与获取的决策数据综合运算，将施肥量由数字量转变为液体的流量输出，从而实现变量控制施肥量。通过控制电动执行器的开度，调节施肥量，并通过流量计对流量进行采样，构成闭环反馈调节。并分析其每个元件及整体系统的工作原理，建立起数学模型。应用MATLAB仿真软件对其进行控制系统的仿真，同时分析其各仿真数据参数，配置适当的系统控制器，使其达到对管道

2、流量的精确控制，并且对实际的系统进行控制性能的分析与检测。关键词：电动执行器数学建模控制系统仿真—36—ABSTRACTABSTRACTMonolithicintegratedcircuitstocontroltheuseofelectricactuatorwithinthefieldeachoftheplotratiosandtherequiredperunitareaapplicationratesallhavetodepositinthedatabaseprogramming;bythecurrentmachines,controlofthescatteredwithquanti

3、ty.Computersystem,astheupperacceptableposition,accordingtolocationofinformationthroughthedatabaseforthecurrentlocationofthefertilizertosimultaneouslyreaddopplerradar,andthecorporationandthedecisionsoftheoperationofdatawillbemeasuredbynumbersofthefertilizertotheflowoffluid,theoutputvariablequanti

4、tyoffertilizer.Throughthecontrolelectricactuatoropen,thefertilizer,withmeterandsamplingoftrafficonClosedaroundfeedbackregulation.andanalyseitseachcomponentandtheoverallsystemworks,tobuildmathematicalmodel.Matlabapplicationsoftwareonsystemofsimulationandanalyzeddataandconfigurethesimulationsystem

5、ofappropriatecontroltoitsflowtotheprecisecontrolandtothesystemtocontroltheperformanceoftheanalysisandtesting.Keywords:ElectricallyoperatedactuatorMathematicsmodelingControlsystememluator—36—目录目录摘要IABSTRACTII前言IV1绪论11.1数字化农业的发展11.2过程控制系统概述31.3基于MATLAB的控制系统仿真61.4本章小结72系统硬件部分总体设计概论82.1执行器部分82.2通信部分

6、102.3流量信号采样部分112.4控制系统硬件电路部分132.5本章小结143系统各环节数学模型的建立153.1电动执行器模型的建立153.2调节阀模型的建立183.3脉宽调制型(PWM)功率放大器的建立213.4传感器模型的建立233.5本章小结234整体系统模型的建立及其仿真研究244.1系统整体的数学模型244.2控制系统的仿真过程244.3PID参数整定264.4本章小结30结论31参考文献32致谢34附录35—36—前言前言随着农业的快速发展，我国已经成为世界性农业生产的大国。但化学肥料农药的大量使用，虽使我国农业生产取得了长足的发展，可这种农业增长方式也出现了水土流失、生

7、态环境恶化、水资源浪费、生物多样性遭到破坏等一系列问题，已不能适应既要发展生产又要保护环境的需要，传统农业的发展面临严峻的挑战。进入21世纪，随着信息化、数字化、自动化的普及，一种重要的现代化农业也逐步发展起来，那就是“数字化农业”。它是以现代信息技术等一系列高新技术的最新成就为基础而发展起来的。应用各种现代化信息技术对农业生产进行控制分析指导，合理运用信息及自动化技术，可以解放生产力，发展生产力。而控制系统的仿真技术可以更节省人力物力，并进而