移动喷雾控制系统设计及影响因素试验分析开题报告

1. 研究目的与意义

目前在我国大部分地区仍旧使用着较为落后的人工喷药，人工喷药不仅存在着各种主观性，而且存在着农药的滥用现象，对环境造成了很大的危害，还会使操作者承受农药对人体的巨大损害。随着技术的发展与人们环保意识的不断提高，精准对靶施药喷雾技术的发展正在不断地向前推进。

计算机及单片机的广泛使用使植保机械向自动化、智能化发展。采用电子技术和电脑对作业速度、作业面积、喷雾压力、喷雾量等进行监测和自动调整，极大的改善了操作者的劳动条件，提高了作业效率和准确性。电子显示和控制系统己成为大中型植保机械不可缺少的部分。电子控制系统一般可以显示装置前进速度、喷杆倾斜度、喷量、压力、喷洒面积和药箱药液量等。通过面板操作，控制电磁阀动作，可调整系统压力、单位面积喷洒量等。系统依据装置前进速度自动调节单位时间喷洒量，使药液喷洒量随工作速度调节的自动化及远距离操纵成为可能。计量泵可以按预定比例直接将农药注入喷雾机管路的水流中混合，控制器根据作业参数的变化调节农药泵的排量。

2. 国内外研究现状分析

国内现状：国内已经有很多学者对农药喷雾沉积与飘移进行了研究。茹煜等设计建立了风洞条件下的雾滴飘移模型，对影响雾滴飘移行为的相关因素进行了分析。傅泽田等也在风洞实验室进行了喷雾飘移试验，郑加强与张慧春等在研究了农药喷施过程中雾滴沉积分布与脱靶飘移，同时他们也进行了风洞试验并建立了回归模型。吴霞介绍了一种基于89C51单片机实现的低转速测量方法，刘海洋等也基于89C51单片机设计了一种数显游标卡尺智能测量系统。

国外现状：国外植保机械多采用封闭式注药和混药、自动对靶选择性喷雾与静电喷雾、自动控制等新技术成果,如俄罗斯、美国、德国、日本等国家已开发出多种先进适用机型。澳大利亚昆士兰大学的Gary Dorr等将不同农业喷嘴产生的初始喷雾特性进行了比较；A.A.Sharizli和R.Ishak介绍了一种基于Atmel AT89C51单片机的低成本低功耗pH和温度传感的数据记录系统；AshokKumar和Pandey,K.P.基于单片机系统用2WD农用拖拉机来测量和显示前轮的动态土壤反应；Dr.DeepakGupta和AmitKushwaha研究了采用单片机和GSM技术的滴灌精准农业。

3. 研究的基本内容与计划

内容：

基于单片机运用c语言实现对喷雾系统的智能化控制，设计移动喷雾控制系统，控制对象为喷雾装置，整个装置可以根据操作者的要求改变速度。设计建立性能测试系统，整个系统包括供液系统、控制系统、供电系统以及喷雾固定装置以及所需要的测试仪器的方案。包括确定影响移动喷雾控制系统性能的参数（流量、压力、速度等），根据操作者的需要，智能化的控制喷雾系统，合理的设计整个操作系统。通过实际值与理论值的对比分析，验证移动喷雾系统的稳定性、可靠性和实用性。

数据采集，选取多个合适的喷头类型、行驶速度与压力等参数，分析在不同因素影响下的喷雾效率。

4. 研究创新点

(1)喷雾控制系统基于单片机对同步带和喷雾实现了智能化控制；

(2)喷雾系统可以在喷施过程中识别靶标，实现精确对靶喷雾，避免了不必要农药的浪费，同时通过限位传感器和程序语言设计，实现了对机械机构的保护，提高了整个系统的使用寿命；

(3)喷头的压力与同步带的速度均可以根据试验者的要求任意可调，可满足精确的试验环境要求。