- 1、本文档共4页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
变量撒肥机关键设计参数及其控制系统搭建
变量撒肥机关键设计参数及其控制系统搭建
0 引言
粮食生产在很大程度上依赖于作物品种的改进、生产技术的完善,以及施肥量、施肥效率的提高[1].生产实践表明,在作物不同生长阶段,因地制宜施用肥料已经成为农事活动特别是作物增产措施的重要内容[2].合理利用化肥及研究施肥技术对我国农业发展有着非常积极的意义[3].变量施肥技术是精确农业的重要组成部分,它根据作物生长的实际需要,基于科学的施肥方法(如养分平衡施肥法、目标产量施肥法等)对作物进行变量投入,即按需投入[4].实践表明,变量施肥可大大地提高肥料利用率、减少肥料的浪费以及多余肥料对环境的不良影响,具有显着的经济、社会和生态效益.但传统的人工撒施肥料不仅施肥劳动强度大、生产效率低,而且施肥均匀性差;现有的撒肥机械当车速变化时,由于不能及时地改变排肥量,使得施肥量随车速增大而减少,不能满足农艺技术要求.研究表明,对于既定排肥口形状(如圆形、长方形、正方形等),排肥口开度与排肥量之间并非线性关系.为了提高撒肥机的施肥质量,本文对变量撒肥机关键设计参数(肥料高度对施肥量的影响、排肥口开度对施肥量的影响)进行研究,并在此基础上设计一种基于单片机的小型变量撒肥机控制系统.
1 关键参数确定
1. 1 肥料高度对施肥量的影响
变量撒肥机的肥箱有多种结构,如圆筒形、圆锥形、方锥形、方形等.在实际应用中,方锥形的肥箱应用最广泛,因此选择一种方锥形的肥箱来研究肥料高度对施肥量的影响.
将固体颗粒肥料在排肥口开口大小一定的情况下,在肥箱内肥料平面以下的不同高度测其流量,每次取10 个不同高度,测得10 个流量值,通过8 次实验所得数据如图 1 所示.从图 1 看出,流量和高度之间不成比例函数关系,流量始终在 0. 100kg/s 左右,上下浮动不超过 10g,偏差范围不超过 1% .因此,高度对流量影响不大,在实际应用中可以不考虑高度对施肥量的影响.
1. 2 出肥口开度对施肥量的影响
排肥口形状有圆形、长方形、正方形多种形式,本次试验排肥口选择为长方形,试验所用肥料为普通颗粒尿素.
将相同质量、相同种类的固体颗粒肥料放入肥箱中,分别在排肥口总开度 S0的 2 /10、3 /10、4 /10、5 /10、6 /10、7 /10、8 /10、9 /10、10 /10 时测量肥料流完需要的时间,重复进行 5 次,求其平均值;然后将不同排肥口开度排完定量体积肥料的时间换算成单位时间的排肥量(流量),得到排肥量与排肥口开度之间的关系,如图 2 所示.从图 2 可以看出:所选用颗粒状肥料在长方形排肥口条件下,排肥口开度与排肥流量之间并不是线性关系(阀门移动距离越大,排肥口开度越大),而是呈抛物线函数关系.这表明,随着所需流量的变化,排肥口开度也要符合抛物线函数关系变化,才能提高施肥质量.
本机构中施肥机每公顷的排肥量 Q (kg)为
根据拟合曲线得到关系式如式(2),R 的检验值为0. 991 6,达显着水平,表明式(2)可用于本实验装置排肥量修正.式(2)为
其中,q 为排肥量,kg/s; v 为机具前进速度,m/s;B 为施肥机行走距离,m; s 为阀门移动距离,m.每一种变量施肥机排肥口形状和尺寸不尽相同,在不同的撒肥机设计时应根据实际排肥口尺寸再做实验,确定其函数关系.
2 撒肥机的硬件选择与设计2. 1 撒肥机的整体结构变量撒肥机由车速信息采集系统、单片机控制电路、步进电机驱动系统、排肥设备等 4 部分组成.车速信息采集系统由电磁传感器来完成,通过采集机具的运行速度和设定的肥料施撒信息一起输入单片机控制电路,经过运算得出所需的脉冲数;将这个脉冲数输入步进电机的驱动器,控制步进电机变速转动,进而改变排肥口的大小,按需输出肥料.其变量施肥机控制结构如图 3 所示.
目前,微控制器的型号和种类有很多(如 M3 系列、MSP430 系列、STC51 系列等),每一款微控制器都有自己的优势和适用的环境.本次设计对微控制器的要求主要有:
1) 稳定.系统工作环境比较复杂,温湿度变化大,而且灰尘比较大,要求微控制器能够在较复杂环境下正常工作.
2) 控制能力强.本系统中机电设备较多,包括两个行走电机和一个物料投放控制电机,还包括行驶路程检测等,这就要求选用的微控制器具有强大的控制能力.
3) 较高的运行速度.系统中需要控制器对物料质量、行驶路程做出准确而快速的判断,及时调整行驶速度和物料投放速度.根 据 以 上 实 际 需 求,本 系 统 选 用 工 业 级STM32F103R8T6 作为本系统的核心微控制器.该微控制器包含一个主频为 72MHz 的 ARM 32 - bit Corte-xTM- M3 核心,存储空间 包含 128 kb Flas
您可能关注的文档
- 北京朝阳区孙河组团规划设计中期汇报168p.pdf
- 北京高端养老机构设计现状浅析论文.doc
- 北京高校创想杯多媒体课件制作与微课大奖赛-北京石油化工学院.pdf
- 北台湾老街一老街的定义.pdf
- 北大开学演讲稿.doc
- 北大培文杯作文大赛.doc
- 北大经院金融硕士考研招考详情回顾.doc
- 北大的作文.doc
- 北大荒的秋天作文.doc
- 北大荒通用航空公司飞行安全检查细则.doc
- 第十一章 电流和电路专题特训二 实物图与电路图的互画 教学设计 2024-2025学年鲁科版物理九年级上册.docx
- 人教版七年级上册信息技术6.3加工音频素材 教学设计.docx
- 5.1自然地理环境的整体性 说课教案 (1).docx
- 4.1 夯实法治基础 教学设计-2023-2024学年统编版九年级道德与法治上册.docx
- 3.1 光的色彩 颜色 电子教案 2023-2024学年苏科版为了八年级上学期.docx
- 小学体育与健康 四年级下册健康教育 教案.docx
- 2024-2025学年初中数学九年级下册北京课改版(2024)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年初中科学七年级下册浙教版(2024)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年小学信息技术(信息科技)六年级下册浙摄影版(2013)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年小学美术二年级下册人美版(常锐伦、欧京海)教学设计合集.docx
文档评论(0)