针对液压变量施肥控制系统设计与试验

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1、t第12期机械设计与制造2012年12月女-综，，■述MachineryDesign&Manufacture257文章编号：1001—3997(2012)12—0257—03液压变量施肥控制系统设计与试验陈书法赵真封成龙杨进(淮海工学院机械工程学院，连云港222005)DesignandExperimentonControlSystemofSelf-PropelledVariable——RateFertilizerCHENShu-fa，ZHAOZhen，FENGCheng-long，YANGJin(CollegeofMechanicalE

2、ngineering，HuaihaiInstituteofTechnology，Lianyungang222005，China)【摘要】为解决现有水田撒肥机械存在肥量调节控制技术落后、不能适应变量作业工作要求等问题，设计了一种变量撒肥控制系统。通过分析国内外变量施肥技术研究情况，概述了变量撒肥机总体结构和工作原理，研究了控制内容和控制策略，确定了以AT89C5I单片机作为主控制核心元件的计算机控制系统，进行软硬件设计和系统集成。通过场地和田间撒肥试验表明，撒肥机作业效率达到6hm，施肥量偏差小于5％，排肥量稳定性变异系数仅为6．2％，撒肥

3、机工作性能和控制系统设计满足水田变量撒肥工作要求。关键词：变量撒肥机；控制系统；单片机；控制策略；施肥决策【Abstract】／nordertosolvetheproblemofbackwardmanureregulationcontroltechnologywhichwasnotsuitableforvariable一九面efertilizationneedsofpad+fertilizingmachine．avariable—nefertilizationcontrolsystemWaSdesigned．Basedonthedomes

4、ticandforeignresearchsituationsofthevariable—ratefer—til~ingtechnology．theoverallstructureandworkingmechanismofthevariable—r(efertil&ingmachine{weredescribed，andcontrolcontentandstrategywerestudied，AT89C51singlecWasusedasacorecon-‘trolelementinthecontrOlsystem,hardwareand

5、s窃eredesigned,andcontrolsystemWas'integratee1．{Thevariable-rate／ertilizingexperimentinspaceandpaddyfieldshowsthattheworkingefficiencyisupto6hm2／h，efertilizingerrorislessthan5％，andthefe舷stabilityvariationcoefficientisonZy6．2％，SOtheworkingperformanceandcontrolsystemdesignof

6、thefertilizerissuitableforspreadingthefertilizerin{variableratewidelyandeficientlyinpad@field．：KeyWords：Variable-RateFertilizer；ControlSystem；SingleChip；ControlStrategy；Fertiliza-《tionDecision中图分类号：TH16文献标识码：A1引言量简化机构，增加功用，满足变量施肥作业要求。如图1所示，整机由高地隙底盘、发动机、显示器、控制器及控制系统、GPS系统、

7、国外已有撒施液态肥的变量技术成果，采用液压驱动控制测速传感器、液压顶升系统、连接悬挂支架、撒肥装置与液压驱动技术，系统结构简单，但在我国液态化肥的品种和生产量很少、运系统等系统与部件组成，撒肥装置通过三点连接悬挂支架与高地输不便，推广应用受限，不适合我国化肥供应以颗粒、粉末状为主隙底盘连接，由液压油缸调节撒肥装置至合适的工作高度。撒肥的实际情况；现有变量施肥机具多与通用的拖拉机悬挂连接，两装置主要由肥箱、撒肥盘、步进电机与排肥口调节装置、液压马轮驱动，底盘低，采用普通轮胎，不适合水田行走要求的过埂通过达、齿轮传动装置、支架等组成㈣。性、高

8、地隙、转弯半径小的工作要求。2．2变量撒肥工作原理根据现有研究成果，设计和试验了一种适合水稻生长期、撒变量撒肥机结构简图及变量施肥工作原理图，如图1、图2施颗粒或粉末状化肥的水田自主行走的高地