压力式变量喷雾系统建模和仿真.PDF

第 20 卷 第 5 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 20　N o. 5 2004 年 9 月 T ransactions of the CSA E Sep t. 　2004 压力式变量喷雾系统建模与仿真 1, 2 2 ※ 2 2 2 史　岩 , 祁力钧 , 傅泽田 , 谭　　 , 张小栓 ( 1. 莱阳农学院工程学院, 莱阳 265200; 　2. 中国农业大学工学院, 北京 100083) 摘　要: 根据施药目标特征和机组行走速度的变化改变施药量可有效地节约农药和减轻农业生态环境对化学物质的负 担。变量施药技术是当前植保机械研究的重要内容和发展方向。该文在自行设计的压力式变量喷雾系统基础上, 建立了该 系统的控制数学模型, 得出了系统的传递函数, 并利用M A TLAB 对系统模型进行了仿真。结果表明, 该模型可方便地控制 系统的施药量变化, 并能达到较满意的控制效果。 关键词: 施药系统; 变量喷雾; M A TLAB 仿真 中图分类号: S491; T P271+ . 3　　　　文献标识码: A 　　　　文章编号:(2004) 0　引　言 进液通道流通面积来实现喷头流量的连续调节。模拟实 验表明, 采用整体闭环控制单个喷头流量的方法能产生 目前, 常规机动喷雾机作业过程中所有喷雾单元在 喷幅内全面积定量连续喷洒, 针对不同地块、不同施药 较满意的瞬态和稳态响应, 这种收缩阀可以被用于化肥 目标对施药量的不同要求, 一般采用更换喷头的办法改 或杀虫剂喷洒时的变量控制, 然而, 为了得到合适大小 的雾滴和满意的分布质量, 喷头的流量变化范围必须被 变施药量和控制雾滴的大小, 难以实现根据目标的具体 [ 4 ] 限定。 . . . , . . . 等 采用一种注射 要求实时改变施药量。农药利用率低, 易造成药液的浪 M E R Paice P C H M iller 费和环境污染。 式计量系统, 通过改变药液混合比的方法调节喷施剂 量。该系统把水和农药分别盛放在喷雾机上各自的容器 为了能够根据机组行走速度的变化自动调节施药 内, 水泵以恒定压力供水到各喷头, 而在喷头进液通道 量, 达到药液均匀喷洒的目的, 美国喷雾公司(Sp raying [ 1 ] 的某一位置注入控制流率的农药。这样, 喷雾压力能保 System s Co. ) 研制的一种变量喷雾系统 , 采用根据机 组行走速度变化实时调节施药系统供液管路压力的方 持恒定, 同时雾滴尺寸和喷雾分布模型不受机组前进速 度的影响而改变。但是目前的注射式计量施药系统还存 法, 把喷头压力和机组前进速度联系起来, 从而获得一 个基本一致