本文主要研究内容
作者郭一鸣（2019）在《速度自适应的无人机变量施药系统研究与试验》一文中研究指出：近年来,随着我国航空植保技术的不断发展,对精准施药的要求越来越高。然而在国内,还存在着因植保无人机速度的波动造成施药沉积量和雾滴粒径不均匀的问题。本文针对以上问题,在分析和总结了国内外变量施药技术成果的基础上,重点研究了无人机速度采集方法、施药流量和喷洒雾滴粒径的控制方式,建立了流量和速度之间的关系模型,分析了雾滴粒径和流量、离心喷头转速之间的关系,通过控制隔膜泵输入电压和离心喷头转速,改善施药沉积量和雾滴粒径不均匀的状况,为无人机变量施药技术的研究提供了有力支撑。论文的主要工作及结论如下:（1）无人机速度数据采集及处理。以植保无人直升机为研究对象,通过解析固定在机身上的GPS,采集无人机飞行速度及其变化情况。GPS传输速率为5Hz,传输协议为UBX协议,通过TTL串口将数据信息实时发送给STM32F103VET6芯片,由中央处理器提取出速度信息。试验表明:无人机在作业过程中,速度会出现攀升、下降和连续波动三种情况,试验中采集到的无人机速度以200ms速率连续性变化,速度波动幅度最大为8m/s。为无人机变量施药系统的设计和研发提供数据支撑,为系统性能验证提供理论依据。（2）流量控制模块的研发及试验。针对无人机飞行速度变化导致雾滴沉积量分布不均匀的问题,提出并研究了速度自适应调节喷头流量的方法,建立施药量和飞行速度关系模型。系统将实时采集到的无人机飞行速度转换为期望流量数据,并结合预设的PID算法将期望流量和实时流量的差值转换为控制隔膜泵输入电压的PWM信号,建立了速度自适应的流量控制模型,通过室内和田间试验测试了流量控制模块的主要性能,结果表明:该模块对单一流量控制延时≤100ms,在流量连续变化时,控制延时平均值为500ms;在田间实际作业试验中,施药不均匀的状况得到了一定程度的改善,地面沉积量均匀性最大可提高30.47%。（3）雾滴粒径控制模块的研发及试验。针对植保无人机在施药过程中由于流量的变化造成喷洒雾滴粒径不均匀的问题。本系统提出并研制了基于离心喷头的雾滴粒径控制模块。离心喷头可根据流量的实时变化调整喷头的转速,保证喷洒雾滴粒径大小不变。室内试验建立了流量、喷头转速与雾滴粒径之间的数学模型,并通过室内和田间试验测试了雾滴粒径控制模块的性能。试验结果表明:雾滴粒径与离心喷头的转速呈负相关性,与喷头流量呈正相关性。在变量喷洒系统开启后,雾滴粒径的Dv50更接近于设置的最佳值250μm,最接近的雾滴粒径的Dv50平均值为245.97μm。因此,变量施药系统能够改善因流量变化造成的雾滴粒径变化的状况。
Abstract
jin nian lai ,sui zhao wo guo hang kong zhi bao ji shu de bu duan fa zhan ,dui jing zhun shi yao de yao qiu yue lai yue gao 。ran er zai guo nei ,hai cun zai zhao yin zhi bao mo ren ji su du de bo dong zao cheng shi yao chen ji liang he wu di li jing bu jun yun de wen ti 。ben wen zhen dui yi shang wen ti ,zai fen xi he zong jie le guo nei wai bian liang shi yao ji shu cheng guo de ji chu shang ,chong dian yan jiu le mo ren ji su du cai ji fang fa 、shi yao liu liang he pen sa wu di li jing de kong zhi fang shi ,jian li le liu liang he su du zhi jian de guan ji mo xing ,fen xi le wu di li jing he liu liang 、li xin pen tou zhuai su zhi jian de guan ji ,tong guo kong zhi ge mo beng shu ru dian ya he li xin pen tou zhuai su ,gai shan shi yao chen ji liang he wu di li jing bu jun yun de zhuang kuang ,wei mo ren ji bian liang shi yao ji shu de yan jiu di gong le you li zhi cheng 。lun wen de zhu yao gong zuo ji jie lun ru xia :（1）mo ren ji su du shu ju cai ji ji chu li 。yi zhi bao mo ren zhi sheng ji wei yan jiu dui xiang ,tong guo jie xi gu ding zai ji shen shang de GPS,cai ji mo ren ji fei hang su du ji ji bian hua qing kuang 。GPSchuan shu su lv wei 5Hz,chuan shu xie yi wei UBXxie yi ,tong guo TTLchuan kou jiang shu ju xin xi shi shi fa song gei STM32F103VET6xin pian ,you zhong yang chu li qi di qu chu su du xin xi 。shi yan biao ming :mo ren ji zai zuo ye guo cheng zhong ,su du hui chu xian pan sheng 、xia jiang he lian xu bo dong san chong qing kuang ,shi yan zhong cai ji dao de mo ren ji su du yi 200mssu lv lian xu xing bian hua ,su du bo dong fu du zui da wei 8m/s。wei mo ren ji bian liang shi yao ji tong de she ji he yan fa di gong shu ju zhi cheng ,wei ji tong xing neng yan zheng di gong li lun yi ju 。（2）liu liang kong zhi mo kuai de yan fa ji shi yan 。zhen dui mo ren ji fei hang su du bian hua dao zhi wu di chen ji liang fen bu bu jun yun de wen ti ,di chu bing yan jiu le su du zi kuo ying diao jie pen tou liu liang de fang fa ,jian li shi yao liang he fei hang su du guan ji mo xing 。ji tong jiang shi shi cai ji dao de mo ren ji fei hang su du zhuai huan wei ji wang liu liang shu ju ,bing jie ge yu she de PIDsuan fa jiang ji wang liu liang he shi shi liu liang de cha zhi zhuai huan wei kong zhi ge mo beng shu ru dian ya de PWMxin hao ,jian li le su du zi kuo ying de liu liang kong zhi mo xing ,tong guo shi nei he tian jian shi yan ce shi le liu liang kong zhi mo kuai de zhu yao xing neng ,jie guo biao ming :gai mo kuai dui chan yi liu liang kong zhi yan shi ≤100ms,zai liu liang lian xu bian hua shi ,kong zhi yan shi ping jun zhi wei 500ms;zai tian jian shi ji zuo ye shi yan zhong ,shi yao bu jun yun de zhuang kuang de dao le yi ding cheng du de gai shan ,de mian chen ji liang jun yun xing zui da ke di gao 30.47%。（3）wu di li jing kong zhi mo kuai de yan fa ji shi yan 。zhen dui zhi bao mo ren ji zai shi yao guo cheng zhong you yu liu liang de bian hua zao cheng pen sa wu di li jing bu jun yun de wen ti 。ben ji tong di chu bing yan zhi le ji yu li xin pen tou de wu di li jing kong zhi mo kuai 。li xin pen tou ke gen ju liu liang de shi shi bian hua diao zheng pen tou de zhuai su ,bao zheng pen sa wu di li jing da xiao bu bian 。shi nei shi yan jian li le liu liang 、pen tou zhuai su yu wu di li jing zhi jian de shu xue mo xing ,bing tong guo shi nei he tian jian shi yan ce shi le wu di li jing kong zhi mo kuai de xing neng 。shi yan jie guo biao ming :wu di li jing yu li xin pen tou de zhuai su cheng fu xiang guan xing ,yu pen tou liu liang cheng zheng xiang guan xing 。zai bian liang pen sa ji tong kai qi hou ,wu di li jing de Dv50geng jie jin yu she zhi de zui jia zhi 250μm,zui jie jin de wu di li jing de Dv50ping jun zhi wei 245.97μm。yin ci ,bian liang shi yao ji tong neng gou gai shan yin liu liang bian hua zao cheng de wu di li jing bian hua de zhuang kuang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西北农林科技大学的郭一鸣，发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文，是一篇关于植保无人机论文,变量施药论文,雾化特性论文,粒径论文,流量论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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