可转换喷杆喷雾机自动测控系统研究

论文摘要

喷杆式喷雾机与隧道式喷雾机是大型植保喷雾机械的重要代表性机具,分别针对大田农作物和篱架式作物进行病虫害防治农药喷雾作业。本文设计了一种集喷杆式与隧道式一体化、可转换使用的喷雾机物理模型。它结合虚拟仪器技术,实现了对系统参数的实时检测；同时,结合现代传感技术,实现了喷杆自动转换与精确对靶施药。本文在课题组完成的喷杆转换机构基础上,对可转换喷杆喷雾机的机械系统进行构建,利用虚拟样机技术模拟了喷雾机的三种工作状态。本文重点旨在建立测控系统,作者设计与选用了测控系统的相关硬件,并研究了不同测控系统模块的硬件组成。本文利用虚拟仪器技术进行测控系统设计,使用LabVIEW图形化编程语言,对测控系统的数据采集模块、喷杆转换模块与自动施药模块进行了程序设计,建立了测控系统总程序与总设计界面。使用三维建模软件Solidworks模拟试验平台结构,本文通过机加工完成实物制造,并进行数据采集、喷杆自动转换与自动施药三个模块试验。试验表明：数据采集方便、准确；喷杆自动转换准确、及时平稳安全；自动施药具有智能、准确、快速、方便等特点。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 可转换喷杆多功能喷雾机研究概述
• 1.3 国内外相关领域研究现状
• 1.3.1 国外研究发展现状
• 1.3.2 国内研究发展现状
• 1.4 现代测控虚拟仪器技术概述
• 1.5 论文研究内容、方法以及目的意义
• 2 可转换喷杆喷雾机试验系统硬件设计
• 2.1 可转换喷杆喷雾机试验系统硬件配置
• 2.2 喷头间距设定
• 2.3 喷杆转换的工作状态分析
• 2.3.1 虚拟样机技术
• 2.3.2 喷杆式与篱架式工作状态
• 2.4 本章小结
• 3 可转换喷杆测控系统硬件设计
• 3.1 可转换喷杆测控系统硬件配置
• 3.1.1 传感器分析
• 3.1.2 电磁阀
• 3.1.3 数据采集卡
• 3.1.4 PXI平台
• 3.2 数据采集系统硬件组成
• 3.2.1 压力采集
• 3.2.2 流量采集
• 3.3 可转换喷杆控制系统硬件组成
• 3.3.1 植物识别与喷杆转换控制系统
• 3.3.2 可转换喷杆自动施药测控系统
• 3.4 本章小结
• 4 可转换喷杆喷雾机测控系统软件设计
• 4.1 可转换喷杆喷雾机测控系统软件总体设计
• 4.1.1 可转换喷杆喷雾机测控系统软件总体设计
• 4.2 可转换喷杆测控系统数据采集模块设计
• 4.2.1 数据采集软件编程
• 4.2.2 采样定理
• 4.2.3 压力采集程序设计
• 4.2.4 流量采集程序设计
• 4.3 喷杆转换模块设计
• 4.4 可转换喷杆自动施药系统模块设计
• 4.5 可转换喷杆测控系统软件
• 4.5.1 测控系统软件前面板设计
• 4.5.2 测控系统软件程序框图设计
• 4.6 本章小结
• 5 可转换喷杆喷雾机测控试验
• 5.1 植物感应传感器试验
• 5.1.1 超声波传感器试验
• 5.1.2 红外传感器试验
• 5.1.3 电磁阀控制试验
• 5.2 可转换喷杆试验平台与试验目标
• 5.2.1 可转换喷杆试验平台
• 5.2.2 试验目标
• 5.3 压力流量采集标定与结果
• 5.3.1 压力采集标定与结果
• 5.3.2 流量采集标定与结果
• 5.4 压力采集
• 5.5 喷杆自动转换实现
• 5.6 可转换喷杆自动施药实现
• 5.7 可转换喷杆试验样机效果评价
• 5.8 本章小结
• 6 研究总结与结论及其展望
• 6.1 工作总结及主要结论
• 6.2 本文特色与创新之处
• 6.3 进一步研究展望
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要
• Abstract