一、稻田变量施肥作业图的形成与施肥模型应用（论文文献综述）
刘婉茹,张国忠,周勇,徐红梅,吴擎,付建伟,黄成龙,张建[1]（2022）在《智能化技术在水稻生产全程机械化中的应用研究与发展趋势》文中进行了进一步梳理智能控制是水稻生产全程机械化向智能化发展的关键核心技术。本文从水稻作业环节中的耕整地、种植、田间管理和收获四个方面概述分析了国内外水稻生产机具使用情况和机械化作业情况,着重阐述了智能化技术在水稻生产全程机械化中的应用研究,涵盖了耕深智能调节与自动平地技术、工厂化育秧移栽与精量直播技术、田间管理智能化技术（灌溉、施肥、除草和病虫害防治）、收获机在线监测和智能控制技术、自动导航与无人驾驶技术等。指出了制约水稻生产全程机械化向智能化发展的技术难点,并展望了其未来发展趋势,以期为智能化技术在水稻生产全程机械化中的应用提供参考。
刘德柱[2]（2020）在《再生稻气送式双侧施肥装置的设计与试验》文中研究指明施肥作业是促进粮食作物增产必不可少的环节,是实现农业高产、高效与粮食安全的重要保证,但不合理的施肥会导致作物减产和环境污染。再生稻是提高稻田复种指数,增加农民收入的粮食作物之一。目前再生稻追肥存在施肥均匀性较低、施肥量不稳定的问题,造成了肥料浪费,影响了再生稻产量。因此,为提高再生稻施肥的均匀性和施肥量稳定性,结合再生稻施肥农艺要求,设计了一种再生稻气送式双侧施肥装置,并运用理论分析、仿真分析、试验研究等方法对施肥装置关键部件展开研究。研究内容如下:（1）肥料物料特性测定。对颗粒复合肥料的长度、宽度和厚度进行了测定,并分析了其尺寸分布规律,计算得到球形度,测定了肥料颗粒的含水率,千粒重,自然休止角,真实密度和堆积密度,肥料颗粒与钢板、ABS塑料板间滑动摩擦系数及碰撞恢复系数。此研究为气送式双侧施肥装置的结构设计、仿真研究参数设定和试验提供了依据。（2）再生稻气送式双侧施肥装置的设计。设计了由肥箱、排肥器、电机等组成的肥料供给系统和由风机、进气管、混肥管、分肥器等组成的气力式输肥系统。（1）肥料供给系统中的供肥装置的改进设计。设计了采用对称螺旋升角交错布置的双排交错螺旋槽式排肥器,确定了排肥器的关键参数:排肥槽轮半径R为35mm,槽轮最大工作长度L为50 mm;凹槽数目z为8,凹槽的端面圆的半径r为10 mm;计算得到不同工作长度下的理论单圈排肥量;使用matlab软件分析得出螺旋升角为在34.4°～80.2°时为合适范围;对肥料颗粒的充肥过程进行了力学分析,得到了肥料颗粒充入排肥槽轮凹槽内所需的时间t与肥料颗粒的质量m、肥料颗粒间的摩擦因数μ1以及排肥槽轮角速度ω之间的函数关系。（2）气力式输肥系统中的关键部件的设计与分析。分析和计算得到混肥装置关键参数:入口风速为25m/s,进气管直径D1为45 mm,收缩管的收缩角α取21°,气肥混合室直径D3取值为31.5 mm,长度l也为31.5 mm,扩张管的扩张角β取8°,输肥管直径D2为38 mm。对分肥器进行了结构设计与分析,得出分肥管的角度θ会影响气流运动状态进而影响两侧施肥的均匀性,两排肥口最外侧间距应小于20 cm。（3）FLUENT-EDEM耦合仿真。结合肥料颗粒物料特性对气力式输肥系统关键部件进行了FLUENT-EDEM耦合仿真。采用FLUENT软件对气相流场分析,EDEM软件对肥料颗粒在气相流场中的受力状况分析,建立了流体相的连续方程和动量守恒方程,固体相的运动平衡方程,并选用欧拉-拉格朗日法对混肥装置进行耦合仿真设置;分析混肥装置压力云图和速度矢量分布图,得出入口气流速度的变化对静压分布影响较小,在气流入口速度分别为15m/s,20m/s,25m/s,30m/s时,混肥装置内气流速最大分别为42.94m/s,58.28m/s,62.96m/s,107.34m/s;混肥装置的文丘里结构能够促进肥料颗粒与气流的混合;分析颗粒肥料在混肥装置中的位置和轨迹线分布图,得出随入口风速增加,肥料与扩张室管壁的撞击减少,肥料颗粒输送更稳定,并结合设计部分确定最佳气流入口速度为25m/s,为接下来的试验部分提供了依据。（4）试验研究。为探究再生稻气送式双侧施肥装置各主要影响因素与施肥性能间的变化规律,同时为了施肥装置开展田间试验时提供试验依据,开展了供肥装置和气送式输肥装置的台架试验、正交组合试验。（1）供肥装置性能试验中,研究得到槽轮的工作长度保持一定,转速分别为10r/min、20 r/min、30 r/min、40 r/min、50 r/min时,排肥器的排肥性能会因转速变化而发生一定的变化,交错螺旋槽式排肥器的单圈排肥量的变异系数最大值3.18%、最小值1.02%;单圈排肥量的理论值与实际值相接近;建立了工作长度与单圈排肥量的回归方程。通过对比试验结果表明交错螺旋比传统直槽式排肥器的施肥均匀性变异系数平均值低、施肥均匀性较好。（2）对气送式输肥系统中的分肥器进行了单因素试验表明:随着分肥器角度的变大,总排肥量变异系数和各行一致性变异系数都出现先下降后上升;在分肥器角度为180°时,没有了分肥器角度的导流,肥料颗粒出现滞留现象,排肥的均匀性受到了较大影响。（3）二次回归正交旋转组合试验表明:总排肥量稳定性变异系数的影响主次顺序为排肥轴转速、槽轮工作长度、分肥器角度;各行排肥量一致性变异系数的影响主次顺序为排肥轴转速、分肥器角度、槽轮工作长度。采用Design Expert软件得到再生稻气送式双侧施肥机构各因素最佳工作参数组合并进行了试验验证:排肥轴转速16 r/min,槽轮工作长度22 mm,分肥器角度114°,此时总排肥量稳定性变异系数为1%,各行排肥量一致性变异系数为2.45%,施肥性能较好。
施印炎[3]（2018）在《基于水稻光谱信息的离心式变量撒肥机的研制》文中研究说明氮素作为运动细胞不可缺少的生长因子,对作物增产具有特殊重要意义。不同生育时期作物对氮素营养需求有所不同,适当的减少基肥、种肥施用量,合理地追施氮肥对粮食作物产量和品质形成起着十分积极的作用。变量施肥技术作为实施肥料合理按需投入的重要措施,可有效改善氮肥效应,增强作物生产活力,保证粮食生产安全。目前我国变量施肥技术研究主要集中在基于处方信息的小幅宽条播式施肥机械的设计与开发,而对基于作物实时生长信息的在线控制施肥变量技术以及能够保证高效追肥的离心撒肥装备关键技术少有研究。因此,自主研制适用于我国南方水稻种植模式的变量撒肥装备,在规模化经营和机械化水平发达的粮食主产区推广示范应用,具有十分重要的社会意义。本文以南方稻麦轮作区水稻作物为研究对象,针对水稻生产农机农艺高度融合作业需求,基于大田面域作物光谱信息实时获取、在线融合技术,研制适用于规模化现代农业种植区的离心圆盘式水稻变量撒肥机,开发相耦合的智能化变量调控系统和交互软件,开展系统的性能测试和田间试验。主要研究内容与结论如下:（1）研制了基于光谱传感技术的双圆盘离心式水稻变量撒肥机。设计了信息采集装置、肥量调节装置和肥料撒施装置,通过GreenSeeker光谱传感器实时采集作物生长信息,步进电动机驱动排肥结构调节排肥开度,匀肥罩式锥形离心双圆盘反向旋转高速撒肥,实现根据作物光谱信息的实时变量追肥。（2）设计了撒肥机智能变量控制系统。搭建了以STM32F103核心控制器为下位机的硬件系统平台,配置相关的功能模块完成作业信息的实时获取、在线反馈和快速处理;构建了以WLT102A8嵌入式组态型工控机为上位机的控制终端,运用C语言在Keil开发环境中编译系统软件控制程序,完成数据在线采集、施肥决策运作、变量作业执行系列过程;创建了基于组态编辑结构控件的触摸可视化人机交互界面,通过点击按钮链接完成实时监控、数据查询、系统帮助等目标功能界面切换。（3）建立了撒肥机离散元仿真模型,对撒肥装罝进行了结构优化和性能分析。通过理论分析颗粒抛撒运动轨迹模型,结合EDEM离散元分析软件设计了变量撒肥过程虚拟仿真试验,试验结果表明:影响肥料颗粒分布变异系数Cv的主次因素分别为叶片倾角β、圆盘锥角α和撒肥高度h,通过RSM优化结构参数寻求最佳组合为α=10.35°,β=12.58°,h=88.88cm,获得较小的Cv 11.55%;在此基础上,设计了基于撒肥装置工作参数的撒肥性能仿真试验,试验结果表明:叶片倾角β=15°、撒肥高度h=95cm、排肥流量q=300g/s、圆盘转速为临界转速ωo=600r/min时,颗粒分布曲线变异程度小,撒肥均匀性较好。（4）研究了系统排肥流量一致性和光谱数据采样频率合理性,对变量施肥模型适用性进行了修正。通过试验分析表明:系统排肥流量实际值与理论值线性相关决定系数R2达到0.99、系统采样最佳频率f=1.6Hz时能够表征水稻作物长势群体结构空间差异性;结合我国南方稻作生产基本地情,对氮肥优化算法（NFOA）模型进行适用性改进,划分合理的NDVI值施肥推荐梯度（间隔0.05）,优化了变量施肥决策、提高了系统控制精度。（5）探讨了不同排肥流量、圆盘转速对单位面积撒肥量和撒肥作业有效幅宽影响,建立撒肥机变量作业过程撒肥量空间分布模型。研究表明:排肥流量q主要影响单位面积撒肥量,保证撒肥准确性优先策略、圆盘转速ω主要影响撒肥有效幅宽,保证撒肥作业效率优先策略,发挥撒肥机最佳工作性能和最优撒肥效果;撒肥机变量撒肥（增量、减量）撒肥量空间分布模型与S型函数曲线具有很高的拟合度,一定程度上预测变量撒肥空间撒肥量分布,指导后续多轨迹重叠撒肥作业。（6）分析了肥量调节装置执行机构动态特性和系统响应延时、排肥滞后形成机理,提出变量控制系统响应延时修正方法。建立齿轮齿条A、电动推杆5、丝杆滑块C 3种调肥执行机构运动模型和系统排肥滞后模型,设计了系统性能试验优选出丝杆滑块执行机构,植入相应的延时修正时间Tlag=1.74s,改善撒肥机落肥滞后问题、降低系统排肥误差,提高排肥精度和综合撒肥性能。（7）开展了变量撒肥机相关性能验证试验。性能试验表明:经RSM优化结构参数后的离心式变量撒肥机较优工作参数组合下,颗粒分布变异系数Cv降低了 20.3%,与仿真试验误差不超过11.78%,验证了离散元仿真分析可行性;撒肥量模型验证试验表明:变量撒肥模型预测精度在83%以上,试验值与预测值相关性决定系数R2分别为0.91、0.82（增量、减量）,建立的撒肥量预测模型具有一定的准确性。（8）进行了变量撒肥机田间试验研究。田间撒肥试验表明:颗粒分布变异系数Cv均值、撒肥量误差γ与性能试验误差分别为9.19%、9.25%,满足相关规定对施肥机械作业要求;系统撒肥误差较小,撒肥精度保持在80%以上,相比于人工撒肥和传统的均衡机撒,变量撒肥减小了地块内水稻冠层NDVI值变异系数,较好地改善了作物生长群体结构和长势空间差异性。
初金哲[4]（2018）在《精准变量施肥控制软件设计与试验研究》文中指出精准农业是现代农业发展的重要方向,其应用领域非常广阔,变量施肥技术是精准农业技术领域的重要组成部分之一。因此,变量施肥控制软件成为了目前农业生产研究的重点之一,本研究以Map Object2.2和GPS技术、Visual Basic语言、CAN总线为基础,开发精准变量施肥控制软件,以实现精准变量施肥控制软件操控2F-12型变量施肥试验台进行变量施肥试验。主要研究内容如下:（1）研究分析了CAN总线概念、结构、报文传送以及帧格式类型,结合农机CAN协议以及ISO 11783协议,制定了系统通讯的帧格式、传输协议以及相应的解析算法。最后通过编程实现了农机CAN数据的采集通信、筛选解析以及传输存储。（2）操控试验台机架运转的指令输入输出都是通过CAN总线数据来传输的,所以设计这款软件需要通过一个CAN与串口转换模块将CAN数据的筛选、处理以及算法运算,转换为串口16进制数据从而进行编数程序。（3）对2F-12型变量施肥试验台进行性能测试试验,测试试验台能否正常精准运行,为后续测试精准变量施肥控制软件提供试验条件。（4）根据精准变量施肥控制软件所需的功能,运用Visual Basic6.0,MapObject2.2软件编写变量施肥程序。包括对GPS设备的接收与发送端口数据编写、CAN总线数据的接收与发送端口数据编写、施肥调试功能的编写、变量施肥处方图功能编写、记录作业图功能编写。软件系统在Windows平台环境下运行,实现了精准变量施肥控制软件开发。（5）根据精准变量施肥控制软件进行试验台架试验以及性能和功能测试试验。测试结果显示精准变量施肥控制软件的性能、功能均符合设计要求,即本论文设计的这一款精准变量施肥控制软件达到目标要求。
李克亮[5]（2018）在《标准种植比值指数法的无人机遥感水稻变量施氮决策研究》文中提出氮肥施用是水稻生产中比重大、对水稻增产效益最高的环节之一,但目前我国水稻生产中存在氮肥施用过量、总体利用率低的问题。氮肥施用过量不仅增加了生产成本,还对环境造成污染。因此,进行水稻氮肥精准管理研究,对水稻生产的提质增效有重要意义。水稻长势信息的快速获取、解析及配套的施肥决策模型是实现水稻氮肥精准管理的关键。无人机遥感具有运行成本低、操作灵活、对起降场地依赖低、采样的时间尺度大等特点,可弥补现有航天、航空遥感技术的缺陷,在作物长势信息快速获取中应用越来越广。但目前在水稻长势信息的遥感监测及变量施氮决策中,存在水稻氮肥吸收利用的影响因素多、不同品种水稻不同生长期长势信息差异显着等问题。针对上述问题,本课题以美香占2号水稻品种为试验对象,采用地面遥感（Greenseeker手持式光谱仪、叶绿素仪）与无人机遥感（ADC Lite多光谱相机）数据相互验证的方法,结合该品种的特性及其配套农艺、当地种植习惯等,开展了不同施氮水平下水稻地面遥感及无人机遥感信息解析研究,优选了一种标准种植比值指数（目标田块NDVI指数与标准施氮水平田块NDVI指数的比值）,建立了标准种植比值法的无人机遥感水稻氮素营养诊断模型（又称水稻施氮水平诊断模型）与施氮决策模型研究,并进行了大田试验验证,开发了配套的水稻氮素营养精准管理决策支持系统。（1）开展了不同施氮水平下水稻地面遥感信息的解析研究,借鉴“3414”肥料试验方法,设计了4个不同施氮梯度的水稻种植试验,利用叶绿素仪SPAD502与Greenseeker RT 100仪器每隔大约6d采集一次数据,数据分析结果表明:水稻冠层NDVI指数与水稻叶片叶绿素含量SPAD值呈显着的相关关系,各时期的相关系数基本上都达到0.6以上,其中在分蘖期（插秧后第18天）相关系数达到0.836;NDVI指数与有效积温间回归分析模型在分蘖期（距插秧0-30d）、抽穗期-乳熟期（距插秧42-87d）的决定系数分别达0.996、0.953,表明水稻的长势与有效积温紧密相关,建立标准施氮条件下有效积温与水稻冠层NDVI指数的解析模型,有利于在水稻氮素营养诊断中,规避因地域不同造成的气候影响因子对模型的干扰。（2）针对不同生长期水稻冠层NDVI指数动态变化难以建立稳定解析模型的问题,提出了标准种植比值指数的水稻氮素营养诊断方法。该方法将当季水稻NDVI指数与标准施氮种植下的水稻NDVI指数进行比较,实现施氮水平的诊断。分别构建了标准种植差值指数DISP（Difference-value Index of Standard Planting）和标准种植比值指数RISP（Ratio Index of Standard Planting）,选取变异系数和回归模型的决定系数作为评价指标对两种指数进行对比研究,结果表明:在水稻水稻整个生长期内,RISP较DISP变异系数小、决定系数高,说明RISP更加稳定;基于RISP建立了水稻施氮水平的诊断模型,该回归模型的决定系数为0.991,无需考虑土壤理化性质等影响因素即可建立起水稻施氮水平诊断模型（水稻氮素营养诊断模型）。（3）开展了无人机遥感与地面遥感的水稻氮素营养诊断对比实验,建立了基于无人机遥感的水稻变量施氮决策模型。在追肥期间分别采用固定翼无人机遥感平台（航拍高度200m）和地面遥感Greenseeker RT 100设备（距水稻冠层80 cm）采集水稻冠层NDVI数据,进行了二者相关性的分析研究,结果表明:无人机遥感NDVI指数与地面遥感NDVI指数之间的相关性极显着（在0.01显着性水平下）,相关系数达0.897,说明基于地面遥感NDVI指数建立的水稻氮素营养诊断模型可通过转换直接用于无人机遥感的水稻氮素营养诊断模型。根据无人机遥感的水稻氮素营养诊断模型,建立了无人机遥感的水稻氮素营养诊断模型及其变量施氮决策模型。（4）利用所建立的遥感水稻变量施氮决策模型,分别在广东省广州市岑村农场、罗定市太平镇及南雄市黄坑镇安排了小区试验和大田试验进行验证。在小区验证试验中,设置标准施氮处理与遥感模型施氮处理的对比试验,试验结果表明:遥感模型施氮处理与标准施氮处理的水稻NDVI指数基本保持一致。在大田验证试验中,设置了传统施氮处理与遥感模型施氮处理的对比试验,试验结果表明:遥感模型施氮处理较传统施氮处理减少30-40%左右施氮量的情况下（前茬作物为黄烟或马铃薯）,遥感模型施氮处理产量略高于传统施氮处理,遥感模型施氮处理产量表现更加均衡。说明利用遥感水稻变量施氮决策模型进行水稻氮肥精准管理,能在保证产量的同时,减少氮肥滥用,减少了氮肥投入成本,具有较好的应用效果。（5）设计了水稻氮素营养精准管理决策支持系统。该系统采用PHP语言编写,选用Mapbox作为GIS服务引擎,MySQL作为数据库管理系统,具有种植区信息管理、遥感图像上传管理、遥感图像解析处理、施肥模型录入与管理、施肥处方图的呈现等功能,规范了无人机遥感数据解析及变量施氮决策的操作流程,为水稻变量氮肥管理提供支撑平台,更好地为有需求的用户提供服务。
王聪[6]（2018）在《液体肥施肥器变量调节系统研究》文中研究指明在水稻生长过程中,合理、有效地施用肥料是提高水稻产量、增加稻作收益、减少环境污染的重要措施。目前,我国水稻施肥作业环节基本是依靠经验进行均匀施肥。落后的施肥方式不仅导致了肥料的过量偏施、降低了肥料利用率,而且未被作物吸收利用的肥料还会导致水体富营养化、土壤板结、酸化等一系列生态环境问题。因此,在水稻生产中,需要研究科学合理的施肥技术,达到节肥、增产、环保并重的效果。变量施肥技术作为现代精准农业重要的组成部分,是指在充分掌握田间土壤肥力、作物以及环境信息的前提下,完成按量按需施肥作业的一种精准作业技术。现有的水稻变量施肥机具的研究多集中在固体肥方面,多采用外槽轮式排肥器进行排肥。但国产固体化肥受潮后粘度变大,易堵塞机具,造成排肥不均、无法排肥等问题,从而影响作物长势。液体肥相较于固体肥有着吸收利用率高、肥效好、成分配比精准、易于机械施用等优点。目前,国内液体肥施用技术主要采用电液比例阀控制流量,存在成本高、控制速度慢等问题,而且对微小流量的控制没有得到很好的解决。因此,本文为解决电液比例阀难以实现对微小流量精准调节的问题,设计了机电流量调节阀,采用模糊PID自适应控制算法,研制了一种低成本液体肥施肥器变量调节系统,实现了对微小液体肥流量的精准调节,并对液体肥施肥器变量调节系统的工作性能进行了试验验证。本文的主要研究内容及结论如下:（1）根据水稻田间管理施肥农艺要求,结合液体肥变量调节系统的设计目标,搭建了液体肥变量施肥平台,基于液体肥施肥器变量调节系统的设计要求,对液体肥施肥器变量调节系统进行总体设计。通过对供肥单元、变量施肥控制单元、变量施肥检测单元、施肥单元的构建,完成液体肥变量施肥平台的搭建,为液体肥变量调节系统的研究提供平台支撑。基于变量施肥控制单元、变量施肥检测单元研制了液体肥施肥器变量调节系统,采用模糊PID自适应控制算法,通过对机电流量调节阀开度的调节,实现施肥量的在线调节。（2）基于流量调节阀及齿轮设计和电动舵机选型,研制了机电流量调节阀,以单片机为控制核心搭建了液体肥施肥器变量调节系统硬件电路,对液体肥施肥器变量调节系统进行了硬件设计。为实现气力引射式施肥器的变量施肥,根据施肥器的施肥量要求设计了流量调节阀,并通过流量调节阀启动扭矩和控制速度要求对电动舵机进行了选型,确定了齿轮尺寸,设计了机电流量调节阀的总体结构。通过机电流量调节阀肥量标定试验,得到了电动舵机角度与液肥平均质量流率间关系,确定了流量可调范围为2.366.75g/s。采用STC89C52单片机作为控制核心,完成单片机处理模块与变量控制模块、检测模块、液晶显示模块、键盘输入模块、报警指示模块的连接搭建形成硬件电路,其中变量控制模块包括机电流量调节阀和电磁阀,为液体肥施肥器变量调节系统软件设计提供参数和硬件基础。（3）基于液体肥施肥器变量调节系统的设计目标与要求和硬件基础,采用基于模糊PID自适应控制算法,进行了仿真分析,设计液体肥施肥器变量调节系统软件。根据水稻施肥农艺要求及机具田间作业速度,确定了施肥器的目标质量流率,对单片机处理主程序、变量控制子程序、信号检测子程序、液晶显示子程序、键盘输入子程序和报警指示子程序进行了设计。研究了基于模糊PID自适应控制算法,通过分析机电流量调节阀开度调节系统模型,确定了开度调节系统的传递函数,设计了模糊PID控制器,采用临界比例度法确定PID控制器3个参数的初始值。通过MATLAB中的Simulink平台分析比较模糊PID控制与常规PID控制的差异,得出模糊PID控制具有良好的控制性能,能更好地适应被控对象的变化,综合表现优于PID控制,能够更好的实现精准变量施肥控制。（4）为了分析液体肥施肥器变量调节系统的控制性能,搭建基于井关水田拖拉机的试验平台,对液体肥施肥器变量调节系统进行相关性能试验。以液体肥变量施肥平台为基础,搭建基于井关水田拖拉机的试验平台,进行了控制精度性能试验和施肥量跟踪性能试验。控制精度验证试验结果表明:变量施肥控制系统的平均控制误差为4.53%,控制精度可达90%以上,施肥量跟踪性能验证试验结果表明:系统响应的超调量小于16.6%,上升时间小于2.7s。稳态时,施肥流量波动较小,可以满足精准农业变量施肥控制要求。
陈彬[7]（2018）在《水田气力引射式液肥深施装置研究》文中进行了进一步梳理水稻是我国最主要的粮食作物之一,在水稻生长过程中,合理、有效地施用肥料是提高水稻产量、增加稻作收益、减少环境污染的重要措施。目前,我国水稻施肥作业基本是由人工撒施完成的。落后的施肥方式不仅降低了肥料利用率,导致增肥不增产,而且未被作物吸收利用的肥料还会导致水体富营养化、土壤板结、酸化等一系列生态环境问题。因此,在水稻生产中,需研究科学合理的施肥技术,达到节肥、增产、环保并重的效果。肥料深施于水稻根部土壤可提高根区附近养分浓度、减少营养供给时间、提高肥料利用率。现有的水稻深施肥技术多集中在插（播）同步侧深施肥方面,且以固体肥为主,但国产固体化肥受潮后粘度变大,易堵塞机具,造成排肥不均、甚至无法排肥等问题,从而影响作物长势。液体肥相较于固体肥有着吸收利用率高、肥效好、成分配比精准、易于机械施用等优点。因此,为解决传统施肥机具堵塞问题,本文结合液体肥优点研制出气力引射式液肥深施装置,并对其整体装置和关键组成部件进行理论研究、结构设计和试验分析,主要研究内容和结论如下:（1）根据水稻田作业环境特点和机械施肥技术要求,设计了气力引射式液肥深施装置整体结构,搭建气力引射式施肥器性能试验平台及多功能移动土槽试验平台。根据水稻机械施肥农艺要求,该施肥装置主要包括气力引射式施肥器和仿滑刀式开沟器,加装于插秧机、直播机或水田中耕机上,可同步完成侧深施肥或追肥作业。搭建由步进电机驱动的多功能移动土槽试验平台,该试验平台的优点是便于移动、结构可靠、运行平稳,可有效地模拟水田作业环境,为开沟器的试验研究提供基础。（2）根据引射器（喷射器）工作原理,设计施肥器内腔结构,结合水稻需肥要求,完成施肥器结构和工作参数优化。设计气液同轴的施肥器内腔结构,确定其相关结构参数。采用全因子试验法以施肥器的喉嘴距、出口直径及系统工作压力为试验因素,以排肥量、耗气量为试验指标,进行施肥器工作性能试验。结果表明:当喉嘴距为1mm、出口直径为3.5mm、气体压力为0.3Mpa时,施肥器有最大排肥量为11.26g/s,耗气量为24L/min,满足水稻施肥农艺要求。进行了肥量调节系统节流阀标定试验,拟合出节流阀旋转圈数与施肥器排肥量之间的关系式为:xy（10）-（28）1.1471.1,可为指导变量施肥提供参数支持。（3）建立了水田土壤离散元参数化模型,进行了开沟器与水田土壤动态作用过程的规律研究,结合试验分析优化出开沟器结构参数。分析传统开沟器优缺点及适用性,设计了适用于水田环境的仿滑刀式开沟器。进行有限元法和离散元法的特点及适用性分析,确定通过离散元仿真软件EDEM建立水田土壤模型;采用抽板法,标定了水田土壤模型的物理参数、力学参数。利用离散元仿真法分析了开沟器与水田土壤的动态作用过程,以开沟器滑切角、刃口角及入土深度为试验因素,以开沟器牵引阻力、土壤扰动面积为试验指标,进行三因素三水平的正交仿真试验。根据加权评分算法计算每个因素组合的综合得分,结果表明:当滑切角为32.5°、刃口角为45°,开沟器有较好的工作性能。以仿真分析优化出的开沟器为研究对象,以开沟器入土深度、前进速度为试验因素,以开沟器牵引阻力为试验指标,进行仿真验证和作业性能试验。结果表明:当入土深度为30mm、前进速度为1.2m/s和入土深度为50mm、前进速度为0.6m/s时,开沟器试验结果与仿真结果相对误差为18%和15%,试验结果与仿真结果基本一致。开沟器牵引阻力随着入土深度和前进速度的增加而增大,入土深度、前进速度对开沟器牵引阻力的影响均极显着。因此,进行实际施肥作业时,应在满足水稻施肥农艺要求的条件下,选择较浅的施肥深度,以保证开沟器的工作性能。综上所述,本文所做的水田气力引射式液肥深施技术的研究工作为水稻田肥料深施提供了理论基础和技术支持,与传统水田深施肥机具相比,减少了肥料雍堵现象,提高了机具工作的可靠性。
郑乐[8]（2018）在《水稻免耕精量旱穴直播机设计与试验》文中研究指明近年来,传统耕作方式引起的水土流失、扬尘和沙尘暴天气频发、生态恶化等环境问题越来越引起人们的重视,保护性耕作技术是解决这些问题的重要措施之一。本文在分析国内外保护性耕作的基础上,针对我国水稻种植中用工多、人工成本高、南方稻区土壤含水率高、秸秆量大韧性强等问题,将保护性耕作技术和水稻精量直播技术相结合,借鉴保护性耕作中条带旋耕理念,提出了一种双列正置驱动缺口圆盘破茬技术,研制了水稻免耕精量旱穴直播机,对水稻免耕精量旱穴直播机的关键技术及部件进行了深入研究,包括测定了土壤相关参数,对南方稻区水稻根茬复合体剪切特性进行了测量和分析,在对三种破茬圆盘进行离散元仿真和土槽试验的基础上,设计了一种集双列正置驱动缺口圆盘破茬装置,平行四杆仿形机构、型孔轮式排种器和弹性地轮驱动于一体的水稻免耕精量旱穴直播机,进行了田间性能试验和生产试验,取得的主要研究成果如下:（1）根据南方稻区保护性耕作技术的要求,对南方稻区的土壤物理特性进行了测定,采用自制的剪切试验装置对水稻根茬-土壤复合体进行了剪切特性试验,试验结果表明:极限剪切应力与复合体的含水率呈二次多项式函数关系;与土壤容重呈幂函数关系;与根茬-土壤复合体直径呈二次多项式函数关系;与剪切速度呈对数函数关系。剪切位置距离根茬中心越远极限剪应力越小,切刃刃角越小极限剪切应力也越小。在4种形状的刃口切刀中,凹圆弧切刃的极限剪切应力最小。在剪切速度450 mm/min、含水率25%、切刃刃角15°时,极限剪切应力最小,为水稻根茬破茬开沟装置的设计提供了依据。（2）建立了南方稻区土壤和水稻秸秆的离散元模型,以三种类型的破茬圆盘刀、台车的前进速度和刀轴转速为试验因素进行了仿真试验,并通过土槽试验进行了验证,两种试验误差为12%30%。根据试验结果确定以缺口圆盘作为主要的破茬工作部件,据此设计了双列正置驱动缺口圆盘破茬装置并进行了试验。试验结果表明:土壤含水率在2025%之间、秸秆覆盖量小于0.6kg/m2、缺口圆盘直径Φ为435mm、驱动刀轴转速为350r/min、机具的前进速度为3.6 km/h时破茬装置的秸秆切断率和根茬率可以达到90%。（3）设计了一种水稻免耕精量旱穴直播机,可同步完成驱动破茬、开沟、精量播种、覆土和镇压等作业。对水稻免耕旱穴直播机的破茬性能、开沟性能、排种器和传动系统等关键部件进行了田间试验,田间试验结果表明:机具前进速度增加时,水稻秸秆的切断率和根茬切破率下降,但在驱动刀轴的转速为450r/min时,前进速度2.8 km/h、3.6 km/h和前进速度4.3 km/h时,三种前进速度下秸秆切断率和根茬切破率都达到95%;在鞋靴式（锐角）、鞋靴式（钝角）、标准双圆盘、限深双圆盘和缺口双圆盘的开沟器对比性能试验中,限深双圆盘能开出深13cm、宽46cm的适宜水稻播种的种沟。在地轮滑移率试验中,在土壤含水率为23%,秸秆覆盖量为0.75kg/m2时,地轮滑移率在3%12%。以前进速度为影响因素,采用型孔轮式排种器进行了台架试验和田间试验,在前进速度为2.73.6 km/h时,穴粒数合格率为90.57%,穴距合格率为88.77%。当前进速度超过3.6 km/h时,田间试验的穴距合格率为80%左右。机具较优作业参数为:前进速度3.6km/h、刀轴转速350 r/min。（4）进行了机械免耕直播对水稻生长特性的影响试验和大田生产试验,试验结果表明:与人工免耕撒播相比,机械免耕直播的出苗率高10%,实现了水稻免耕机械精量有序播种,成穴成行,满足水稻直播相关技术要求,与机械插秧和常规耕作机械直播相比产量降低约3%5%。水稻免耕精量旱穴直播与人工免耕撒播、常规机械直播和机械插秧相比,每亩节约成本80100元。2017年,在湖南益阳大通湖区千山红农场进行了生产试验,采用甬优4149品种,水稻整体生长平衡,株高、穗形均匀,结实率高,无明显病害,平均亩产705.88kg,高于当地平均产量5%。
杨程,臧英,周志艳,张智刚,齐兴源,宋灿灿,李克亮[9]（2017）在《基于PID算法的气力式施肥机变量施肥控制系统设计与试验》文中研究指明中国南方的粮食作物以水稻为主,在水稻的种植过程中经常需要根据水稻生长情况进行追肥作业,目前常用的离心圆盘式撒肥机虽然提高了追肥作业的效率,但难以保证施肥精度以及幅宽方向的施肥均匀性,并且目前大多数研究的变量施肥控制系统主要以旱田的变量施肥控制为主,对适用于水稻追肥作业的变量施肥控制系统的研究较为缺乏。针对上述问题,设计了一种基于气力式施肥机与PID控制算法的变量施肥控制系统,该系统与高地隙拖拉机配合使用,主要适用于稻田变量追肥作业。其中以STM32F103芯片为核心,开发了变量施肥控制器;采用增量式PID算法实现了对排肥电机转速的闭环控制;以中海达公司的Qpad-X5为硬件平台,开发了Android上位机软件,最后对系统的跟随性能、施肥精度和施肥均匀性进行了试验。试验的结果表明:系统的平均响应时间为700ms,实际平均转速与给定转速的相对误差小于3%,实际转速跟随给定转速在可接受范围内波动;定速条件下的排肥量相对误差不超过4%,两侧排肥口的排肥量无显着性差异;变速条件下两次试验的相对误差分别为0.6%和0.1%,说明本系统有较高的施肥精度和较好的施肥均匀性,能够满足精准农业的作业要求,同时本研究搭建了稻田气力式变量施肥机平台,为后续的研究打下了基础。
杨程[10]（2017）在《稻田气力式追肥机变量施肥控制系统的研究》文中研究说明在传统的农业耕作过程中,施肥方式主要以手工施肥或者机械施肥为主,手工施肥的效率不高,比较依赖农民的种植经验;机械施肥比起手工施肥虽然提高了施肥效率,但对施肥量的控制不够精细,容易造成少施或者多施的情况。随着精准农业理念的提出以及科学技术的发展,作为精准农业重要组成部分的变量施肥技术是解决上述问题的有效手段,而变量施肥控制系统是变量施肥技术的关键所在。目前国内大多数关于变量施肥控制系统的研究都集中在旱田的变量施肥控制上,对稻田的变量施肥控制研究较少。而中国南方的粮食作物以水稻为主,在水稻的整个生长阶段,经常需要对水稻进行追肥作业,能否根据水稻长势和土地情况进行合理的追肥作业,对水稻产量、肥料利用率和稻田环境有着重要的影响,而目前常用的追肥机械主要以离心圆盘式撒肥机为主,其施肥精度和施肥均匀性欠佳。针对上述问题,本文以STM32和Android设备为核心,设计了一种基于稻田气力式追肥机的变量施肥控制系统,该系统与高地隙拖拉机配合使用,主要适用于稻田变量追肥作业。通过对控制系统驱动方案、机具行进速度测量方案和控制系统控制方案的对比分析,确定了本文变量施肥控制系统的整体方案,主要包括上位机与下位机的模块化设计方案,适用于中小型施肥机的直流电机直接驱动型驱动方案,以及以GPS测速为主的机具行进速度测量方案和系统的闭环控制方案,同时也标定了排肥电机转速与每分钟施肥量间的关系。为了取得更好的控制效果,建立了永磁有刷直流电机和电机驱动单元的数学模型,求取了系统控制环节的传递函数;通过测量系统的实际阶跃响应曲线,确定了一阶传递函数中的参数;通过MATLAB/Simulink的仿真,对比了系统一阶模型与二阶模型的响应曲线,同时结合PID控制算法实现了系统的闭环控制,整定了较为理想的PID参数,其中Kp,Ki,Kd分别为0.47,0.023,0.021。通过一系列理论分析及验证,将控制系统分为Android上位机和下位机控制器两部分进行设计,下位机控制器部分主要对系统的电源电路、STM32控制电路、电机驱动电路、串口通信电路、WiFi通信电路、传感器电路以及通信协议进行了设计,同时编写了相应的驱动程序及控制程序;Android上位机以中海达公司Qpad-X5为硬件平台,开发了变量施肥控制软件,并给出了相应的功能界面。以气力式追肥机为平台对变量施肥控制系统进行了相关的测试和试验,主要包括系统转速跟随特性试验、同步定速施肥试验、同步变速施肥试验和幅宽方向变量施肥试验。转速跟随特性试验表明:当目标转速发生变化时,实际转速跟随目标转速迅速变化,转速的最大相对误差为2.55%,最小相对误差为0.35%,最大标准差为1.44r/min,最小标准差为0.81r/min,说明本文设计的变量施肥控制系统有较好的转速跟随性能,实际转速的离散程度较小,实际转速围绕目标转速在可接受范围内波动;同步定速施肥试验表明:在4个排肥电机的施肥量中,芭田复合肥的最大标准差为20.71g,尿素的最大标准差为13.66g,说明4个排肥电机的转速同步性较高,为施肥的均匀性提供了保障;同步变速施肥试验表明:在控制系统的作用下,芭田复合肥与尿素的施肥量误差均不超过5%;幅宽方向变量施肥试验表明,控制系统对两侧喷杆的施肥量进行独立控制时,每侧施肥量的误差仍在5%以内。当然,影响变量施肥效果的因素还有很多,还需要进行更加深入的研究,本文主要搭建了稻田气力式变量追肥机平台,为进一步的研究打下了基础。
二、稻田变量施肥作业图的形成与施肥模型应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、稻田变量施肥作业图的形成与施肥模型应用（论文提纲范文）
（1）智能化技术在水稻生产全程机械化中的应用研究与发展趋势（论文提纲范文）
| 1 水稻耕整地智能化技术研究进展 |
| 1.1 耕深智能调节技术 |
| 1.2 自动平地技术 |
| 2 水稻种植智能化技术研究进展 |
| 2.1 水稻育秧移栽 |
| 1)水稻工厂化设施育秧技术。 |
| 2)水稻钵苗移栽技术与装备。 |
| 2.2 水稻直播 |
| 3 田间管理智能化技术研究进展 |
| 3.1 节水灌溉技术 |
| 3.2 变量施肥技术 |
| 3.3 水田智能机械除草技术 |
| 3.4 稻田病虫害施药技术 |
| 1)稻田地面精准喷药技术。 |
| 2)稻田航空植保喷药技术。 |
| 3)无人机遥感影像病虫害监测技术。 |
| 4 水稻收获智能化技术研究进展 |
| 4.1 关键部件监测和智能控制技术 |
| 4.2 含杂率、破损率在线检测技术 |
| 4.3 再生稻收获技术 |
| 5 自动导航与无人驾驶技术研究进展 |
| 1)耕整地方面。 |
| 2)水稻插秧方面。 |
| 3)水稻直播方面。 |
| 4)水稻收获方面。 |
| 6 技术难点与发展趋势 |
| 6.1 技术难点 |
| 6.2 发展趋势 |
（2）再生稻气送式双侧施肥装置的设计与试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究目标与研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 肥料颗粒物料特性研究 |
| 2.1 试验对象 |
| 2.2 肥料颗粒的物理特性 |
| 2.2.1 肥料颗粒三轴尺寸 |
| 2.2.2 肥料颗粒含水率 |
| 2.2.3 肥料颗粒千粒重 |
| 2.2.4 肥料颗粒的密度 |
| 2.3 肥料颗粒力学特性 |
| 2.3.1 自然休止角 |
| 2.3.2 肥料颗粒滑动摩擦系数 |
| 2.3.3 碰撞恢复系数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 气送式双侧施肥装置的设计 |
| 3.1 施肥方案的确定 |
| 3.2 施肥装置总体结构及工作原理 |
| 3.3 肥料供给系统的设计 |
| 3.3.1 排肥槽轮的改进 |
| 3.3.2 排肥槽轮工作过程动力学分析 |
| 3.4 气力式输肥系统的设计 |
| 3.4.1 混肥装置的设计 |
| 3.4.2 分肥器的设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于FLUENT-EDEM耦合的气力式输肥系统仿真 |
| 4.1 CFD-DEM耦合仿真简介 |
| 4.2 CFD-DEM耦合软件 |
| 4.3 FLUENT-EDEM耦合模型 |
| 4.3.1 气体控制方程 |
| 4.3.2 颗粒的数学方程 |
| 4.4 气力输肥系统关键部件的耦合仿真 |
| 4.4.1 求解模型的建立 |
| 4.4.2 流体域的网格划分 |
| 4.4.3 仿真设置 |
| 4.4.4 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 再生稻气送式双侧施肥装置性能试验 |
| 5.1 供肥装置性能试验 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 交错螺旋螺旋式排肥器排肥性能试验 |
| 5.1.3 供肥装置对比试验 |
| 5.2 分肥器性能试验 |
| 5.2.1 试验材料 |
| 5.2.2 试验设计 |
| 5.2.3 评价指标 |
| 5.2.4 试验结果 |
| 5.3 二次回归正交旋转组合试验 |
| 5.3.1 试验设计 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.3.3 响应面分析 |
| 5.3.4 参数优化与验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）基于水稻光谱信息的离心式变量撒肥机的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 变量施肥技术与施肥方式 |
| 1.2.1 变量施肥技术 |
| 1.2.2 施肥方式 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 课题的主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第二章 变量撒肥系统总体方案与整机结构设计 |
| 2.1 设计目标与总体方案 |
| 2.2 变量撤肥整机结构 |
| 2.2.1 结构组成 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 关键部件设计 |
| 2.3.1 机架设计 |
| 2.3.2 肥箱设计 |
| 2.3.3 排肥装置设计 |
| 2.3.4 调节装置设计 |
| 2.3.5 撒肥装置设计 |
| 2.3.6 传动系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 变量撒肥机控制系统研究 |
| 3.1 变量系统目标与控制原理 |
| 3.2 变量控制系统硬件设计 |
| 3.2.1 电源与稳压模块 |
| 3.2.2 车载控制终端与人机交互模块 |
| 3.2.3 核心控制器模块 |
| 3.2.4 无线通信模块 |
| 3.2.5 驱动器模块 |
| 3.2.6 光谱检测模块 |
| 3.2.7 传感器模块 |
| 3.2.7.1 霍尔测速传感器模块 |
| 3.2.7.2 旋转编码器测速模块 |
| 3.2.7.3 行程开关传感器模块 |
| 3.3 变量控制系统软件设计 |
| 3.3.1 变量控制系统下位机主程序 |
| 3.3.2 光谱数据获取子程序 |
| 3.3.3 转角、转速获取子程序 |
| 3.3.4 步进电动机控制子程序 |
| 3.3.5 数据存储子程序 |
| 3.4 车载终端控制软件设计 |
| 3.4.1 控制软件主界面 |
| 3.4.2 软件智能控制界面 |
| 3.4.3 软件实时监控界面 |
| 3.4.4 软件数据查询界面 |
| 3.4.5 软件系统帮助界面 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于EDEM的撒肥装置结构优化与性能分析 |
| 4.1 离散单元法基础理论 |
| 4.1.1 离散单元法基本思想 |
| 4.1.2 离散单元法基本模型 |
| 4.1.3 离散单元法基本步骤 |
| 4.2 颗粒接触力学特性参数 |
| 4.2.1 肥料颗粒等效直径测定 |
| 4.2.2 肥料颗粒密度测定 |
| 4.2.3 肥料颗粒刚度系数测定 |
| 4.2.4 肥料颗粒摩擦系数测定 |
| 4.2.5 碰撞恢复系数测定 |
| 4.3 肥料颗粒运动特性分析 |
| 4.3.1 颗粒从动运动特性分析 |
| 4.3.2 颗粒主动运动特性分析 |
| 4.4 仿真模型建立与试验设计 |
| 4.4.1 仿真模型的建立 |
| 4.4.2 接触模型与颗粒工厂 |
| 4.4.3 全局参数设置 |
| 4.4.4 仿真试验设计 |
| 4.5 试验结果分析与参数优化 |
| 4.5.1 仿真试验结果与方差分析 |
| 4.5.2 单因素效应分析 |
| 4.5.3 响应曲面分析与优化 |
| 4.6 撒肥颗粒分布与性能分析 |
| 4.6.1 仿真性能试验设计 |
| 4.6.2 撤肥颗粒分布形式 |
| 4.6.3 性能分布试验结果与分析 |
| 4.6.3.1 叶片倾角对撤肥性能分布的影响 |
| 4.6.3.2 撤肥高度对撒肥性能分布的影响 |
| 4.6.3.3 排肥流量对撒肥性能分布的影响 |
| 4.6.3.4 圆盘转速对撒肥性能分布的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 变量撒肥机施肥模型分析与撒肥策略研究 |
| 5.1 变量施肥模型分析 |
| 5.1.1 系统排肥流量一致性验证 |
| 5.1.2 光谱采样频率合理性优化 |
| 5.1.3 变量施肥模型适用性修正 |
| 5.2 撒肥策略研究 |
| 5.2.1 试验材料与方法 |
| 5.2.2 排肥流量控制策略分析 |
| 5.2.3 圆盘转速控制策略分析 |
| 5.3 撒肥量模型建立 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 撒肥机肥量调节机构系统响应分析 |
| 6.1 变量执行机构运动分析 |
| 6.1.1 齿轮齿条机构调节装置分析 |
| 6.1.2 电动推杆调节装置分析 |
| 6.1.3 丝杆滑块机构调节装置分析 |
| 6.1.4 变量装置撒肥数学模型 |
| 6.2 变量调节系统响应分析 |
| 6.3 变量执行系统响应试验 |
| 6.3.1 试验条件与方法 |
| 6.3.2 试验结果与分析 |
| 6.4 田间试验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 变量撒肥机相关性能验证与田间试验 |
| 7.1 撒肥装置结构性能验证试验 |
| 7.2 撒肥装置工作性能验证试验 |
| 7.3 撒肥机撒肥量模型验证试验 |
| 7.4 撒肥机田间撒肥作业性能试验 |
| 7.4.1 试验方案设计 |
| 7.4.2 试验结果与分析 |
| 7.4.3 田间撒肥试验分析 |
| 7.5 撒肥机变量撒肥效果验证试验 |
| 7.5.1 撒肥机撒肥精度性能验证 |
| 7.5.2 水稻作物长势群体结构成效 |
| 7.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 主要研究结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 后续研究建议 |
| 攻读博士学位期间发表论文和专利 |
| 致谢 |
（4）精准变量施肥控制软件设计与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.1.1 研究目的 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析综述 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 软件设计相关技术的概述 |
| 2.1 VisualBasic6.0软件 |
| 2.1.1 可视化的设计平台 |
| 2.2 地理信息系统技术 |
| 2.3 CAN总线技术 |
| 2.3.1 CAN工作原理 |
| 2.3.2 CAN优点 |
| 2.3.3 CAN总线协议 |
| 2.4 MapObjects2.2控件 |
| 2.4.1 MapObjects2.2结构 |
| 2.4.2 MapObjects2.2对象 |
| 2.4.3 MapObjects2.2数据结构 |
| 2.4.4 Mapobjects2.0特点 |
| 2.5 全球定位系统(GPS) |
| 2.5.1 GPS定位原理 |
| 2.5.2 GPS接收机输出格式 |
| 2.5.3 GPS数据处理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 精准变量施肥控制软件设计 |
| 3.1 软件总体框架设计 |
| 3.2 GPS接收功能模块 |
| 3.3 CAN总线数据的接收与发送端口数据模块 |
| 3.4 CANCOM转换模块 |
| 3.5 输入输出模块 |
| 3.6 施肥调试模块 |
| 3.7 变量施肥标定模块 |
| 3.8 变量施肥处方图模块 |
| 3.9 记录作业图功能模块 |
| 3.10 精准变量施肥控制软硬件开发环境需求分析 |
| 3.11 本章小结 |
| 4 2F-12变量施肥试验台性能测试试验 |
| 4.1 试验台整体结构与工作原理 |
| 4.2 试验台参数及主要部件设计 |
| 4.3 施肥性能试验 |
| 4.4 试验方法 |
| 4.5 结论 |
| 5 精准变量施肥控制软件测试试验 |
| 5.1 精准变量施肥控制软件性能测试 |
| 5.1.1 试验方案 |
| 5.1.2 试验结果 |
| 5.1.3 结论 |
| 5.2 精准变量施肥控制软件功能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）标准种植比值指数法的无人机遥感水稻变量施氮决策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 影响水稻氮肥吸收利用的主要因素 |
| 1.2.1 水稻品种与水稻施肥管理 |
| 1.2.2 土壤理化性质与水稻氮肥管理 |
| 1.2.3 气候因素与水稻氮肥管理 |
| 1.2.4 水分管理与水稻氮肥管理 |
| 1.2.5 氮肥的施用方式与水稻氮肥管理 |
| 1.2.6 思考与分析 |
| 1.3 常见的水稻氮肥精准管理技术 |
| 1.3.1 基于测土配方的水稻氮肥管理技术 |
| 1.3.2 基于生长模型的水稻氮肥管理技术 |
| 1.3.3 基于实地观测的水稻氮肥管理技术 |
| 1.3.4 基于遥感监测的水稻氮肥管理技术 |
| 1.3.5 思考与分析 |
| 1.4 研究目标 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 1.6 技术路线 |
| 1.7 本章小结 |
| 2 试验材料与方法 |
| 2.1 试验的水稻品种 |
| 2.2 常用的计算公式 |
| 2.2.1 水稻养分需量计算公式 |
| 2.2.2 养分平衡法计算公式 |
| 2.2.3 水稻测产计算公式 |
| 2.2.4 有效积温计算公式 |
| 2.3 仪器设备 |
| 2.3.1便携式作物长势分析仪GreenseekerRT100 |
| 2.3.2 GreenseekerRT100仪器的性能检测与校准 |
| 2.3.3 仪器的数据采集方法研究 |
| 2.3.3.1 不同高度下水稻冠层NDVI指数对比试验 |
| 2.3.3.2 不同时间段、不同施肥梯度下水稻冠层NDVI指数对比试验 |
| 2.3.3.3 不同行进方向下的水稻冠层NDVI指数对比试验 |
| 2.3.3.4 仪器采集方法小结 |
| 2.3.4叶绿素仪SPAD502 |
| 2.3.5 多光谱相机ADCLite |
| 2.3.6 低空遥感数据获取平台 |
| 2.3.6.1 多旋翼无人机遥感数据获取平台 |
| 2.3.6.2 固定翼无人机遥感数据获取平台 |
| 2.4 遥感数据处理软件及方法 |
| 2.4.1 PixelWrench2软件 |
| 2.4.2 Geotility软件 |
| 2.4.3 无人机遥感数据处理方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 不同施氮水平下水稻地面遥感信息解析及标准种植比值法的施氮水平诊断研究 |
| 3.1 不同施氮水平水稻样本种植管理方案 |
| 3.2 数据的采集及分析方法 |
| 3.2.1 数据采集方法 |
| 3.2.2 数据分析方法 |
| 3.3 不同施氮水平下水稻地面遥感信息解析 |
| 3.3.1 不同生长期水稻冠层NDVI值的变化趋势 |
| 3.3.2 不同生长期水稻叶片SPAD值的变化趋势 |
| 3.3.3 水稻冠层NDVI指数与叶片SPAD值的相关性 |
| 3.3.4 标准施氮量下NDVI指数解析模型 |
| 3.3.5 不同施氮水平对水稻冠层NDVI指数的影响 |
| 3.4 标准种植比值法的水稻氮素营养诊断研究 |
| 3.4.1 标准种植差值指数的构建及水稻氮素营养诊断 |
| 3.4.2 标准种植比值指数的构建及水稻氮素营养诊断 |
| 3.4.3 标准种植差值指数与比值指数的优选 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 无人机遥感的水稻氮素营养诊断与施氮决策模型研究 |
| 4.1 用于无人机遥感试验的水稻样本种植管理方案 |
| 4.2 数据采集及分析方法 |
| 4.2.1 数据采集方法 |
| 4.2.2 数据统计分析方法 |
| 4.3 无人机遥感的水稻氮素营养诊断 |
| 4.3.1 无人机遥感与地面遥感数据相关性分析 |
| 4.3.2 不同生长期无人机遥感与地面遥感标准种植比值指数差异性分析 |
| 4.3.3 无人机遥感与地面遥感的水稻氮素营养诊断模型的相互转换 |
| 4.4 无人机遥感的水稻变量施氮决策模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 无人机遥感水稻变量施氮决策模型验证试验 |
| 5.1 小区验证试验 |
| 5.1.1 试验设计与方法 |
| 5.1.2 结果与分析 |
| 5.1.3 结论 |
| 5.2 广东省罗定市太平镇大田验证试验 |
| 5.2.1 试验设计与方法 |
| 5.2.2 结果与分析 |
| 5.2.2.1 不同试验小区施氮决策 |
| 5.2.2.2 测产结果对比 |
| 5.2.3 结论 |
| 5.3 广东省南雄市黄坑镇大田验证试验 |
| 5.3.1 试验设计与方法 |
| 5.3.2 结果与分析 |
| 5.3.2.1 不同小区施氮决策 |
| 5.3.2.2 测产结果对比 |
| 5.3.3 结论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 水稻氮素营养精准管理决策支持系统的设计与应用 |
| 6.1 系统分析 |
| 6.1.1 系统的操作人员分类 |
| 6.1.2 数据处理流程及要求 |
| 6.1.2.1 种植季初始 |
| 6.1.2.2 种植季期间(按照施肥节点安排) |
| 6.1.3 系统的数据流向分析 |
| 6.2 系统设计 |
| 6.2.1 系统数据组织 |
| 6.2.1.1 遥感源文件 |
| 6.2.1.2 系统管理数据 |
| 6.2.1.3 专题图数据 |
| 6.2.2 系统的功能设计 |
| 6.3 系统实现及应用 |
| 6.3.1 系统服务器端 |
| 6.3.1.1 服务器端软件安装运行环境及最低配置要求 |
| 6.3.1.2 服务器端软件的功能模块 |
| 6.3.2 系统的用户端 |
| 6.3.2.1 用户端软件安装运行环境及最低配置要求 |
| 6.3.2.2 用户端界面及主要功能模块 |
| 6.3.2.3 文件管理模块 |
| 6.3.2.4 处方管理模块 |
| 6.3.2.5 种植区基本信息管理模块 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
（6）液体肥施肥器变量调节系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 变量施肥技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 变量施肥技术的发展趋势及存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 液体肥变量施肥平台构建 |
| 2.1 液体肥变量施肥平台 |
| 2.2 液体肥变量调节系统总体设计 |
| 2.2.1 液体肥变量调节系统设计目标 |
| 2.2.2 液体肥变量调节系统结构组成 |
| 2.2.3 液体肥变量调节系统特点 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 液体肥施肥器变量调节系统硬件设计 |
| 3.1 机电流量调节阀设计 |
| 3.1.1 机电流量调节阀组成及原理 |
| 3.1.2 流量调节阀结构设计 |
| 3.1.3 电动舵机选用 |
| 3.1.4 齿轮设计 |
| 3.2 机电流量调节阀肥量标定试验 |
| 3.2.1 试验目的 |
| 3.2.2 试验材料和方法 |
| 3.2.3 试验结果分析与讨论 |
| 3.3 液体肥施肥器变量调节系统硬件电路设计 |
| 3.3.1 硬件电路总体设计 |
| 3.3.2 单片机处理模块 |
| 3.3.3 变量控制模块 |
| 3.3.4 液晶显示模块 |
| 3.3.5 键盘输入模块 |
| 3.3.6 报警指示模块 |
| 3.4 变量施肥调节系统实物图 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 液体肥施肥器变量调节系统软件设计 |
| 4.1 单片机软件总体设计 |
| 4.1.1 单片机软件设计要求 |
| 4.1.2 单片机软件设计语言选择 |
| 4.1.3 单片机软件设计任务 |
| 4.2 单片机处理主程序 |
| 4.2.1 变量控制子程序 |
| 4.2.2 检测子程序 |
| 4.2.3 显示子程序 |
| 4.2.4 键盘输入子程序 |
| 4.2.5 报警指示子程序 |
| 4.3 施肥器质量流率的确定 |
| 4.4 基于模糊PID的变量施肥优化控制 |
| 4.4.1 模糊PID控制原理 |
| 4.4.2 模糊PID控制系统设计 |
| 4.4.3 基于临界比例度法的PID参数整定 |
| 4.4.4 MATLAB仿真与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 液体肥施肥器变量调节系统试验研究 |
| 5.1 试验平台的搭建 |
| 5.2 液体肥施肥器变量调节系统相关性能验证 |
| 5.2.1 控制精度性能验证 |
| 5.2.2 液体肥质量流率跟踪性能试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 下一步展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A:攻读硕士学位期间参与的科研工作和取得的成果 |
| 附录B:MATLAB模糊PID仿真程序 |
（7）水田气力引射式液肥深施装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外水稻施肥机械研究现状 |
| 1.2.1 水稻基肥施肥机械研究现状 |
| 1.2.2 水稻追肥施肥机械研究现状 |
| 1.3 国内外液肥深施机械研究现状 |
| 1.4 水稻施肥机械的总结分析 |
| 1.5 研究内容 |
| 2 气力引射式液肥深施装置整体结构设计及试验平台搭建 |
| 2.1 气力引射式液肥深施装置总体结构设计 |
| 2.2 气力引射式施肥器试验平台搭建 |
| 2.3 多功能移动土槽试验平台搭建 |
| 2.3.1 土槽试验台整体结构设计 |
| 2.3.2 土槽试验台测试及控制系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 气力引射式施肥器结构设计与试验分析 |
| 3.1 气力引射式施肥器结构设计 |
| 3.1.1 气力引射式施肥器工作原理 |
| 3.1.2 气力引射式施肥器结构设计与参数选择 |
| 3.2 气力引射式施肥器性能试验 |
| 3.2.1 试验目的 |
| 3.2.2 试验材料和方法 |
| 3.2.3 试验结果分析与讨论 |
| 3.2.4 节流阀标定试验 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 仿滑刀式开沟器设计仿真及试验 |
| 4.1 开沟器结构设计 |
| 4.1.1 开沟器类型及特点 |
| 4.1.2 开沟器结构设计及关键参数选择 |
| 4.2 开沟器工作过程仿真方案的确定 |
| 4.3 水田土壤离散元模型的建立 |
| 4.3.1 EDEM离散元仿真软件概述 |
| 4.3.2 水田土壤模型参数离散元法标定 |
| 4.4 开沟器工作过程仿真及结果分析 |
| 4.4.1 开沟器仿真离散元模型的建立 |
| 4.4.2 开沟器仿真试验方案 |
| 4.5 开沟器性能试验 |
| 4.5.1 试验目的 |
| 4.5.2 试验材料与方法 |
| 4.5.3 试验结果分析与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 下一步展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）水稻免耕精量旱穴直播机设计与试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 我国水稻种植机械化现状 |
| 1.3 国内外水稻机械化直播技术发展及现状 |
| 1.4 国内外保护性耕作技术及机具的发展现状 |
| 1.4.1 国外保护性耕作技术和机具的研究现状 |
| 1.4.2 国内保护性耕作技术和机具的发展现状 |
| 1.4.3 保护性耕作技术在我国南方稻区的发展现状 |
| 1.4.4 保护性耕作技术在南方地区存在的问题 |
| 1.4.5 机械化保护性耕作的作用和意义 |
| 1.5 本课题的研究内容及方法 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究方法与技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 水稻茬地土壤参数测定及水稻根茬-土壤复合体剪切特性试验研究 |
| 2.1 研究区域自然概况 |
| 2.2 水稻茬地土壤参数测定 |
| 2.2.1 土壤颗粒大小的测定 |
| 2.2.2 土壤含水率测定 |
| 2.2.3 土壤容重 |
| 2.2.4 土壤颗粒密度 |
| 2.2.5 土壤孔隙率 |
| 2.2.6 土壤内聚力和内摩擦系数的测定 |
| 2.2.7 土壤液塑限测定 |
| 2.2.8 土壤坚实度 |
| 2.2.9 结果与分析 |
| 2.3 水稻秸秆参数测定及切断试验 |
| 2.3.1 水稻秸秆参数测定 |
| 2.3.2 水稻秸秆切断转速试验 |
| 2.4 水稻根茬-土壤复合体结构特征及剪切特性试验研究 |
| 2.4.1 水稻根茬的外观形态以及结构特征 |
| 2.4.2 试验材料与试验方法及装置 |
| 2.4.2.1 试验材料及试验方法 |
| 2.4.2.2 试验设备与装置 |
| 2.4.2.3 剪切极限测定 |
| 2.4.2.4 试验方法 |
| 2.4.3 试验设计 |
| 2.4.3.1 单因素试验设计 |
| 2.4.3.2 正交试验设计 |
| 2.4.4 试验结果与分析 |
| 2.4.4.1 根土复合体含水率因素试验 |
| 2.4.4.2 根土复合体的土壤容重因素试验 |
| 2.4.4.3 水稻根茬直径对极限切割力的影响 |
| 2.4.4.4 切割位置对极限剪切应力的影响 |
| 2.4.4.5 剪切速度对极限剪切应力的影响 |
| 2.4.4.6 切刃刃角对极限剪切应力的影响 |
| 2.4.4.7 切刀形状对极限剪切应力的影响 |
| 2.4.4.8 正交试验结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 并列正置驱动缺口圆盘破茬防堵装置的设计与试验 |
| 3.1 国内外免耕播种机具破茬装置的研究现状 |
| 3.1.1 免耕播种机发生堵塞的形式 |
| 3.1.2 国外免耕机具防堵方案和防堵装置 |
| 3.1.3 国内免耕机具防堵方案和防堵装置 |
| 3.2 水稻茬地破茬防堵装置的设计与工作原理 |
| 3.2.1 破茬装置的初步选型和设计 |
| 3.2.2 刀片运动分析 |
| 3.2.3 驱动破茬防堵装置的功耗模型及其影响因素 |
| 3.2.3.1 建立目标函数 |
| 3.2.3.2 破茬装置功率计算 |
| 3.3 破茬装置的离散元仿真分析 |
| 3.3.1 离散元方法在土壤切削中的应用 |
| 3.3.2 驱动破茬装置的离散元模型 |
| 3.4 三种不同种类的圆盘破茬开沟性能土槽试验 |
| 3.4.1 试验设备 |
| 3.4.2 试验设计 |
| 3.4.3 结果与分析 |
| 3.5 稻茬地破茬装置的改进设计与参数优化 |
| 3.5.1 驱动圆盘尺寸设计 |
| 3.5.2 切割类型 |
| 3.5.3 砍切与砍滑切 |
| 3.5.4 圆盘刀滑切角的分析与设计 |
| 3.5.5 驱动圆盘刀安装角度设计与分析及有限元分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 水稻免耕精量旱穴直播机整机设计 |
| 4.1 稻茬地水稻免耕精量穴旱穴直播机的设计依据 |
| 4.1.1 免耕栽培的农艺要求 |
| 4.1.2 免耕播种机工作要求 |
| 4.1.3 水稻免耕精量旱穴直播机设计原则 |
| 4.2 水稻免耕精量旱穴直播机工作原理与整机结构 |
| 4.2.1 整机结构 |
| 4.2.2 工作原理 |
| 4.2.3 主要技术参数 |
| 4.2.4 关键部件设计 |
| 4.2.5 传动设计 |
| 4.3 水稻免耕精量旱穴直播机开沟播种装置的选型与设计 |
| 4.3.1 播种机开沟器概述 |
| 4.3.2 开沟器工作原理和结构设计 |
| 4.4 仿形机构设计 |
| 4.4.1 仿形机构方案的确定 |
| 4.4.2 水稻免耕精量旱穴播机平行四杆仿形机构 |
| 4.4.3 四连杆机构参数的确定 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 水稻免耕精量旱穴直播机田间性能试验和生产试验 |
| 5.1 水稻免耕精量旱穴直播机田间性能试验 |
| 5.1.1 试验地块情况 |
| 5.1.2 破茬性能试验 |
| 5.1.3 开沟性能试验 |
| 5.1.4 排种器性能试验 |
| 5.1.5 地轮滑移率试验 |
| 5.2 水稻机械免耕精量直播对水稻生长发育的影响 |
| 5.2.1 试验材料与设计 |
| 5.2.2 调查的项目和方法 |
| 5.2.3 试验数据和分析 |
| 5.3 水稻免耕精量旱穴直播机的田间生产试验 |
| 5.3.1 广东增城教学科研基地 |
| 5.3.2 广东惠州博罗水稻种植基地 |
| 5.3.3 湖南省益阳市大通湖区千山红农场 |
| 5.3.4 经济效益分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 6.3.1 机械免耕直播水稻的经验总结 |
| 6.3.2 机械免耕水稻直播在生产应该注意的问题 |
| 6.3.3 研究的不足和建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕博学位期间科研活动和发表的论文 |
（9）基于PID算法的气力式施肥机变量施肥控制系统设计与试验（论文提纲范文）
| 1 系统设计 |
| 1.1 系统总体设计 |
| 1.2 行进速度采集单元 |
| 1.3 基于Android的监控终端 |
| 1.4 变量施肥控制单元与电机驱动单元 |
| 1.5 气力式施肥机的结构与工作原理 |
| 2 系统的控制 |
| 2.1 PID控制算法 |
| 2.2 反馈环节 |
| 3 系统试验 |
| 3.1 系统的试验平台 |
| 3.2 系统的理论依据 |
| 3.3 系统响应特性与施肥试验 |
| 4 讨论与结论 |
（10）稻田气力式追肥机变量施肥控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的意义与目的 |
| 1.1.1 研究意义 |
| 1.1.2 研究目的 |
| 1.2 国内外的研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 国外变量施肥技术的研究现状与发展趋势 |
| 1.2.2 国内变量施肥技术的研究现状与发展趋势 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 变量施肥控制方法研究 |
| 2.1 变量施肥控制系统的工作平台 |
| 2.1.1 稻田气力式追肥机平台 |
| 2.1.2 主要影响因素 |
| 2.2 变量施肥控制的驱动方法 |
| 2.2.1 电液比例阀控液压马达驱动型 |
| 2.2.2 电控机械无级变速器驱动型 |
| 2.2.3 电机直接驱动型 |
| 2.2.4 驱动方法比较分析 |
| 2.3 工作原理及排肥量与转速间的关系 |
| 2.3.1 气力式变量追肥工作原理 |
| 2.3.2 排肥电机转速与排肥量的数学关系 |
| 2.4 行进速度测量方法与系统的反馈 |
| 2.4.1 机具行进速度测量方法 |
| 2.4.2 开环控制与闭环控制 |
| 2.4.3 反馈环节传感器的选择 |
| 2.5 控制系统整体方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 变量施肥控制系统数学建模与控制算法研究 |
| 3.1 永磁有刷直流电机数学建模 |
| 3.2 电机驱动单元数学建模 |
| 3.3 整个控制环节的数学模型 |
| 3.4 传递函数参数的确定 |
| 3.5 系统的控制算法 |
| 3.6 系统的PID参数整定及Simulink仿真 |
| 3.6.1 永磁有刷直流电机的二阶精确模型 |
| 3.6.2 系统控制模型的Simulink仿真 |
| 3.6.3 PID参数整定 |
| 3.7 仿真效果与实际效果的对比 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 变量施肥控制系统软硬件设计 |
| 4.1 变量施肥控制系统下位机电路设计 |
| 4.1.1 系统电源电路设计 |
| 4.1.2 单片机控制电路设计 |
| 4.1.3 电机驱动电路设计 |
| 4.1.4 串口通信电路设计 |
| 4.1.5 WiFi通信电路设计 |
| 4.1.6 WiFi数据传输协议 |
| 4.1.7 传感器电路改进 |
| 4.2 变量施肥控制系统下位机控制程序设计 |
| 4.2.1 中断分组配置 |
| 4.2.2 与GPIO操作相关的初始化 |
| 4.2.3 PID控制算法初始化 |
| 4.2.4 串口初始化 |
| 4.2.5 WiFi无线通信初始化 |
| 4.2.6 外部中断初始化 |
| 4.2.7 TIM2_PWM初始化 |
| 4.2.8 TIM3及其中断初始化 |
| 4.2.9 main函数流程 |
| 4.3 变量施肥控制系统Android上位机软件设计 |
| 4.3.1 Android上位机终端的硬件平台 |
| 4.3.2 变量施肥控制软件的开发环境 |
| 4.3.3 变量施肥上位机软件的功能划分及程序设计 |
| 4.3.4 主要功能界面 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 变量施肥控制系统的相关试验 |
| 5.1 变量施肥控制系统试验平台 |
| 5.2 系统的转速跟随特性 |
| 5.3 同步定速施肥试验 |
| 5.4 同步变速施肥试验 |
| 5.5 幅宽方向变量施肥试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、稻田变量施肥作业图的形成与施肥模型应用（论文参考文献）
- [1]智能化技术在水稻生产全程机械化中的应用研究与发展趋势[J]. 刘婉茹,张国忠,周勇,徐红梅,吴擎,付建伟,黄成龙,张建. 华中农业大学学报, 2022
- [2]再生稻气送式双侧施肥装置的设计与试验[D]. 刘德柱. 华中农业大学, 2020(02)
- [3]基于水稻光谱信息的离心式变量撒肥机的研制[D]. 施印炎. 南京农业大学, 2018(07)
- [4]精准变量施肥控制软件设计与试验研究[D]. 初金哲. 黑龙江八一农垦大学, 2018(08)
- [5]标准种植比值指数法的无人机遥感水稻变量施氮决策研究[D]. 李克亮. 华南农业大学, 2018(08)
- [6]液体肥施肥器变量调节系统研究[D]. 王聪. 华南农业大学, 2018(08)
- [7]水田气力引射式液肥深施装置研究[D]. 陈彬. 华南农业大学, 2018(08)
- [8]水稻免耕精量旱穴直播机设计与试验[D]. 郑乐. 华南农业大学, 2018(08)
- [9]基于PID算法的气力式施肥机变量施肥控制系统设计与试验[J]. 杨程,臧英,周志艳,张智刚,齐兴源,宋灿灿,李克亮. 沈阳农业大学学报, 2017(03)
- [10]稻田气力式追肥机变量施肥控制系统的研究[D]. 杨程. 华南农业大学, 2017(08)