试析喷雾果园靶标在线探测策略及风送变量喷雾技术网

论文导读：21%和27%；雾滴粒径随风速的增加成规律性变化,D32、D43和Dvo.5随风速增加的平均变化率分别为2.62μm·s/m、3.59μm·s/m和6.83μm·s/m,风速以3m/s增加到15m/s时,D32、D43和Dv0.5分别增加46%、26%和71%。设计了喷头流量二维分布测量皿,并对TEEJETAITXA8002型喷头进行流量分12下一页
摘要：果园病虫害防治目前主要靠化学农药,而果园过量施用农药致使其大量残留,严重污染生态环境,威胁果品安全生产。对靶喷药技术是降低农药残留的有效手段之一,本论文针对果园对靶精准喷雾关键技术难题,探讨果园靶标在线探测风送变量喷雾策略,具有重要作用。主要探讨内容及结论分为如下4部分。(1)提出了基于超声传感靶标外形轮廓探测策略,并对该策略进行了低速条件下探测精度浅析和高速条件下机具行走速度对探测影响规律探讨。设计了靶标外形轮廓探测试验台,探讨了基于超声传感技术在低速条件下探测靶标外形的可行性,并针对规则树冠、樱桃树冠和山楂树冠分别进行试验,探究该策略的普适性和探测精度,结果显示树冠体积探测精度分别为92.8%、90.0%和87.0%,表明该策略在机具低速行走条件下具有较高探测精度。进行了机具行走速度对靶标外形轮廓探测影响试验,数据表明,不同行走速度下探测的靶标形状基本一致,但会产生一定滞后现象,且速度越高滞后越显著。行走速度不大于1m/s时,靶标外形滞后量拟合方程为d=0.117v-0.02,式中,d为靶标外形滞后量,m；v为运动速度,m/s。该方程具有很高的拟合精度,其中R2=0.983。(2)提出了幼树靶标探测策略并进行了试验探讨和探测系统设计。针对幼树树冠很小且枝叶稀疏,难以通过探测树冠准确获取靶标位置信息的难题,探讨了基于红外光电传感技术通过探测树杆获取靶标位置,通过预先设置靶标外形参数进行对靶喷雾的可能性；设计了幼树靶标探测系统,在实验室和果园分别进行了试验,并进行了探测精度和准确性浅析。实验室试验表明,在传感器探测范围内,探测距离和树杆直径对探测系统探测准确性几乎没有影响,速度对探测准确性有微小量影响,速度不大于1m/s时喷雾总宽度最大相对误差只有3.9%。果园试验表明,行走速度不大于0.94m/s时,幼树靶标探测系统能100%探测到树杆并计算出喷雾位置和喷雾宽度。(3)探讨并建立了PWM变量喷雾喷头流量模型。针对喷头流量受喷雾压力、PWM频率和占空比多因素影响,难以通过少量的试验获得其数学联系的不足,采取二次回归正交组合试验设计策略建立了喷头流量回归模型。在常压喷雾条件下,分别对TEEJET AITXA8002型、8003型和8004型喷头建立了常压喷头流量模型,并对其进行了参数检验和失拟检验,结果表明3个喷头流量模型均可行；随机选择同类型其他喷头进行了模型普适性试验,结果表明,模型流量和实际测量流量均具有很好的一致性,其中8002喷头模型最大相对误差为7.05%,最小相对误差为0.14%；8003喷头模型最大和最小相对误差分别为7.27%和0.31%；8004喷头模型最大和最小相对误差分别为7.94%和0.71%。同样建立了高压喷雾喷头流量模型,并对其进行了参数检验和失拟检验,结果表明3个喷头流量模型亦均可行；并对TEEJET AITXA8002型喷头进行了模型普适性试验,结果表明,模型流量和实际测量流量具有很好的一致性,最大相对误差为6.50%,最小相对误差为0.44%。(4)试验探讨风送PWM变量喷雾雾化特性和喷头雾滴沉积特性。在设计风送PWM变量喷雾雾化特性试验台的基础上,通过试验探讨喷雾压力、风速、PWM频率和占空比对雾化效果影响特性,试验表明,雾滴粒径随喷雾压力的增加成规律性变化,其中常用的三个粒径统计项D32、D43和Dvo.5随喷雾压力增加的平均变化率分别为-90.33μm/MPa、-232.3μm/MPa和-300.2μm/MPa,喷雾压力以0.2MPa增加到0.5MPa时,D32、D43和Dvo.5分别减小31%、36%和56%；雾滴粒径随PWM频率增加先增加后减小,PWM频率以2Hz增加到10Hz时,D32、D43和Dvo.5最大增加18%、31%和62%；雾滴粒径随PWM占空比增加而减小,PWM占空比以30%增加到90%时,D32、D43和Dvo.5分别减少19%、21%和27%；雾滴粒径随风速的增加成规律性变化,D32、D43和Dvo.5随风速增加的平均变化率分别为2.62μm·s/m、3.59μm·s/m和6.83μm·s/m,风速以3m/s增加到15m/s时,D32、D43和Dv0.5分别增加46%、26%和71%。设计了喷头流量二维分布测量皿,并对TEEJET AITXA8002型喷头进行流量分论文导读：-16表格清单16-18第一章绪论18-401.1探讨背景18-201.2对靶喷药技术近况浅析20-371.2.1靶标探测技术20-301.2.2喷雾技术30-331.2.3变量施药制约技术33-371.3文献总结及课题提出371.4探讨内容37-381.5探讨策略与技术路线38-391.6本论文的革新点39-40第二章基于超声传感靶标外形轮廓在线探测策略探讨40-742.1引言40
布测量,数据显示,当喷头高度为0.20m时,喷头有效喷雾宽度约为0.24m,在喷雾宽度范围内,流量分布尚均匀,呈“双驼峰”形状。设计了风送喷雾喷头沉积试验台并探讨风速对喷头雾滴沉积影响特性,数据显示,风速越小,雾滴沉积受重力影响越大,分布越靠下；反之,受重力影响越小,且越集中于原点区域;当风速大于12m/s,喷雾距离为0.80m时,喷雾沉积基本不受重力的影响,且喷雾集中。关键词：精准施药论文靶标探测论文风送喷雾论文PWM变量喷雾论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要5-7
ABSTRACT7-13
插图清单13-16
表格清单16-18
第一章 绪论18-40

1.1 探讨背景18-20

1.2 对靶喷药技术近况浅析20-37

1.2.1 靶标探测技术20-30

1.2.2 喷雾技术30-33

1.2.3 变量施药制约技术33-37

1.3 文献总结及课题提出37

1.4 探讨内容37-38

1.5 探讨策略与技术路线38-39

1.6 本论文的革新点39-40

第二章 基于超声传感靶标外形轮廓在线探测策略探讨40-74

2.1 引言40

2.2 靶标外形轮廓探测试验台设计40-53

2.1 探测试验台总体设计40-42

2.2 探测试验台下位机设计42-45

2.3 探测试验台上位机软件设计45-48

2.4 超声传感器选型及校核48-53

2.3 靶标外形轮廓探测试验53-61

2.3.1 靶标体积计算策略53

2.3.2 规则树冠外形轮廓探测试验53-57

2.3.3 樱桃树冠外形轮廓试验57-58

2.3.4 山楂树冠外形轮廓试验58-61

2.4 速度对外形探测的影响浅析61-73

2.4.1 实验室试验62-67

2.4.2 果园试验67-73

2.5 本章小结73-74

第三章 幼树靶标在线探测策略探讨及系统设计74-86

3.1 引言74

3.2 幼树靶标探测系统设计74-79

3.

2.1 幼树靶标探测系统设计74-77

3.

2.2 幼树靶标探测系统制约算法77-79

3.3 幼树靶标探测试验台设计79-81

3.1 实验室试验台设计79-80

3.2 果园试验装置搭建80-81

3.4 幼树靶标探测系统精度试验81-84

3.4.1 幼树靶标探测实验室试验81-84

3.4.2 幼树靶标探测果园试验84

3.5 本章小结84-86

第四章 基于PWM变量喷雾喷头流量模型探讨86-103

4.1 引言86

4.2 喷头流量模型正交回归试验设计86-89

4.3 基于PWM常压喷头流量模型建立89-96

4.

3.1 常压喷头流量模型试验平台设计89-91

4.

3.2 常压喷头流量模型试验及模型建立91-96

4.

3.3 小结96

4.4 基于PWM高压喷头流量模型建立96-101

4.1 高压喷头流量模型试验平台设计96-97

4.2 高压喷头流量模型试验及模型建立97-101

4.3 小结101

4.5 本章小结101-103

第五章 果园风送喷雾雾化及沉积特性试验103-122

5.1 引言103

5.2 风送喷雾雾化特性试验台设计103-108

5.

2.1 试验台总体设计103-104

5.

2.2 四维移动台设计104-105

5.

2.3 喷雾压力制约器设计105

5.

2.4 风速制约系统设计105-107

5.

2.5 计算机制约软件设计107-108

5.3 风送喷雾雾化特性试验及其浅析108-113
5.

3.1 喷雾压力对雾化特性影响试验109-110

5.

3.2 PWM频率对雾化特性影响试验110-111

5.

3.3 PWM占空比对雾化特性影响试验111-112

5.

3.4 风速对雾化特性影响试验112-113

5.4 风送喷雾喷头雾滴沉积试验及其浅析113-121
5.

4.1 雾滴沉积采集装置设计113-114

5.

4.2 喷头二维流量分布测定114-116

5.

4.3 风送喷雾喷头沉积特性试验116-121

5.5 本章小结121-122
第六章 结论与倡议122-124

6.1 主要探讨结论122-123

6.2 进一步探讨倡议123-124

参考文献124-129
致谢129-130
作者介绍130-133