农业喷杆控制系统的研究与设计

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文太原理工大学硕士研究生学位论文太原理工大学硕士研究生学位论文农业喷杆控制系统的研究与设计摘要智能农业技术是控制科学高速发展的必然产物，在世界范围内已被广泛应用。现如今，越来越多的国家开始重视农业生产的智能化发展。农药喷洒不仅是农业生产的基础环节更是农业生产的关键环节。作物生长的好坏、作物产量的多少都跟农药喷洒有着十分紧密的关系。在当代，农业生产已经逐步走向大规模，作物的种类和数量都有很大程度的提高，传统药液喷洒工具已经无法满足现代大规模农业生产的需求。因此，全球有很多农业工作者开始研究设计适用于现代农业的药液喷洒

2、设备。在中国，药液喷洒设备也在不断地更新换代，但是整体水平还是较国外落后。我国目前针对大型农田进行药液喷洒的设备主要有两个方面的不足之处，一是喷杆高度无法随地面高度的变化而变化，二是部分设备的喷杆高度虽然可以进行调节，但是调节过程存在严重的滞后情况。因此本文针对这两个不足提出了一种高度可智能调节的喷杆设计方法。随着控制科学的不断发展，智能控制已经广泛应用于社会的各个领域。在传统工业控制方面，PID(ProportionIntegrationDifferentiation)(比例、积分、微分)控制手段一直被广泛应用，但是传统PID控制手段在应对

3、时变系统时，调节效果并不是很理想。因此本文结合现代智能控制方法模糊控制对传统PID控制进行改进，使其在时变系统的控制调节中具有良好的表现。本设计的核心控制器是超低能耗的MSP430微控制器，在对地面高度进行I太原理工大学硕士研究生学位论文测量时，本设计采用最小二乘法的处理方式对采集到的数据进行拟合，使得实测高度值与真实高度值更加接近。在控制方面采用闭环模糊PID控制手段对电机的转向和转速进行调节，从而控制喷杆高度时刻保持在设定高度值工作。通过仿真与实验结果分析，本设计具备了初步快速调节喷杆高度的能力。关键词：智能控制，模糊控制，PID控制，高

4、度测量II太原理工大学硕士研究生学位论文THECONTROLSYSTEMRESEARCHANDDESIGNOFAGRICULTURALSPRAYBOOMABSTRACTIntelligentagriculturetechnologyistheinevitableoutcomeofthehighspeeddevelopmentofcontrolscience,andithasbeenwidelyusedthroughouttheworld.Now,moreandmorecountriesbegantoattachimportancetothei

5、ntelligentdevelopmentofagriculturalproduction.Sprayingisnotonlythebasicpartofagricultureproductionbutalsothekeypartofagricultureproduction.Cropgrowthwellorbadly,theyieldofcropsismoreorless,theyallhaveaverycloserelationshipwithpesticidespraying.Nowagriculturalproductionhasgr

6、aduallytobecomelargescale,theamountandtypeofcropshasgreatlyimproved,sotraditionalsprayingtoolshavebeenunabletomeettheneedsofmodernlarge-scaleagriculturalproduction.Therefore,therearealotofagriculturalworkerstoresearchanddesigntheliquidsprayingequipmentwhichcanbesuitablefort

7、hemodernagriculture.InChina,liquidsprayingequipmenthasbeenupdatedcontinually,buttheoveralllevelisrelativelybackwardabroad.Theliquidsprayingdeviceofourcountryhavetwoaspectsofdeficiency.Oneisthatthelanceheightcannotchangealongwiththegroundheightchange,anotheristhateventhelanc

8、eheightofsomedevicescanbeadjusted,buttheiradjustmentistoolate.Sothisarticlepropose