试析精准喷雾电机控制系统的设计与研究

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1、分类号密级单位代码：!!!鲤学号：SQ3QS垫Q!嫂8窟微震业大亏学位论文精准喷雾电机控制系统的设计与研究TheDesignAndResearchOfMotorControlSystemForAccurateSprayer·研究生：指导教师：合作指导教师：申请学位门类级别：专业名称：研究方向：所在学院：圭担噩睦麦熬援王堂亟±查些扭撼丝王猩王程丞筮鲍盐簋赳篮丝蘧塑王堂瞳答辩委员会主席：曼兰生墨．2006年6月摘要农作物的病虫草除害是农业生产中最普遍的一项农事活动。喷雾作业是农业的重要环节，有着重要的作用：喷洒除草剂消灭杂草，喷洒杀虫剂防治作物病虫害等。但是采用国

2、内现有的植保机具和技术，农药的有效利用率最高还不到30％，农药的流失量却高达70％以上，农药分布不均匀度高达46．6％，不仅经济损失大，也严重污染了环境。这都是我国植保机械与施药技术落后造成的。因此，急需研究一种高效、经济、安全的喷雾机械。本文根据精准农业需要完成精确自动喷雾的要求，以单片机控制技术、电机调速技术为核心，设计了多喷头自动喷雾系统，并利用模糊控制技术对其中的直流调速部分模型进行了仿真研究。调速部分为双闭环直流调速系统，由转速环(内环)和电流环(外环)串联组成。转速环的输出作为电流环的输入。调速中应用了PWM控制技术，即利用功率开关通断的时间比来控

3、制电机的电压，从而控制喷头转子的转速。而对其中的电流环采用传统的PID算法控制，对于转速环，由于转速受多种非线性因素的影响，因而采用模糊控制算法。本文根据专家知识和实践经验设计了模糊控制器，这其中包括输入输出量的论域、模糊子集以及各子集隶属度函数的确定，模糊控制规则的设计，模糊推理系统的设计等几个方面的内容，然后利用Simulink对所设计的模糊模型进行了仿真，并分析了仿真结果，结果表明所设计的模糊控制器基本符合农业精准喷雾的要求。软件部分利用汇编语言对算法以及一些控制程序进行编程，实现在线实时控制。综上所述，本文详细的阐述了这种新型的多喷头喷雾系统的设计，对

4、其中的机械和电路部分进行了试验，并通过仿真验证了系统的正确性。关键词：精准喷雾PWM双闭环模糊控制AbstractItisacommonagriculturalactivitytoperishtheplantdiseasesandinsectpestsintheagriculturalproduct．Sprayingisoneoftheimportantpartsoftheagriculture，andhasimportantfunction：insufflatetheweedicidetoperishtheweed，insuffiatethepesticid

5、etopreventandcnretheplantdiseasesandinsectpestsandsoon．Butifwemakeuseoftheexistingmachineandtechnology,cheefficiencyofusingisnotmorcthan30％．whilethelosingamountofpesticideismorethan70％andthemteofasymmetryofdistributingofpesticideismorethan46．6％．Soitcausesthelargeeconomiclossandthese

6、verenvironmentpollution．Allareduetoourbehindhandmechanismofprotectingplantandtechnologyofsprayingpesticide．Soitisnecessarytodevelopakindofhighefficiency,economicandsafetysprayer．Thepaperisbasedontheneedofaccurateandautomaticspraying,anditmakesthetechnologyofcontrollingthesinglechipa

7、ndadjustingthespeedofdirectcurrentmotorbecomeitscore．Itdesignsamulti—muzzleautospraysystem，andappliesfuzzycontroltechnologytothetimingofdirectcufrentmotortodoemulatestudy．ThepartoftimingisadoubleclosedloopDCtimingsystem，anditiscomposedofrevloop(internalloop)andcurrentloop(external)，

8、whichareseries‘woun