植保機均勻性噴霧的優化控制方法

鄭 薇，王向東，李樹江，張凱麗

(沈陽工業大學 信息與工程學院，沈陽 110870)

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傳統的噴藥方式采用人工式噴藥，不僅工作強度大、噴藥不均勻，且可能出現重噴、漏噴等情況，無法保證噴霧質量，對環境也會產生一定的污染，使作物產生抗藥性，增加作物感染寄生蟲的風險，還會造成直接或間接的人體傷害[1-5]。在20世紀中期，植保機已普遍應用于西方農業之中，病蟲草害的防治已達到全面機械化。因此，環境友好型可變噴霧技術成為近幾年國內研究的熱點。

國內外很多學者都曾以環境友好型噴霧為目標對PWM變量噴霧進行研究，卻很少有人在關注噴藥量的前提下關注過噴霧質量，即噴霧的均勻性。Shaheabadi[6]基于GPS的變量噴霧系統，研究了一種改進的PWM算法，該算法通過改變脈沖的寬度和脈沖的個數來改變流量的調節范圍，理論上實現了0～100%的調節范圍。Kleber R. Felizardo[7]等人通過對PWM變量噴霧進行研究，可有效地控制噴霧量的變化，實現控制誤差在5%以內，大大節約了農藥的使用量。F.Lebeau[8]采用PWM變量噴霧技術，沿著噴嘴軌跡使用恒定距離間隔，通過二維噴霧圖案與每個位置間隔中花費的時間的卷積來計算噴霧沉積的分布。Elmer A. G. Penaloza[9]利用已開發的計算模型，研究了輸出孔口直徑和噴霧速度對液滴直徑和噴霧錐角的影響。Lu Liu、Feng Chao[10-11]等人對噴霧均勻性的影響進行研究，提高了噴霧的整體質量。蔣煥昱、張利君[12-13]等人采用胭脂紅溶液，濃度吸光度技術對噴霧的前進方向、桿方向和總體進行噴霧均勻性的測量，考察了PWM頻率、占空比，以及噴霧壓力對噴霧均勻性的影響；……