大田移动式精量配肥灌溉施肥一体机设计与试验

• 作者: 刘林 李扬 杨坤 苑进 郝明
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 大田 灌溉施肥 移动式一体机 时间分配模型 切换控制
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 124-133
• 页数: 10页
• 分类号: S274.2
• 字数: 7600字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2019.10.014

摘要

为提高大田施肥精度和水肥利用效率,进一步促进灌溉施肥技术在大田中的应用,设计了大田移动式精量配肥灌溉施肥一体机并进行样机试验.首先,对一体机的移动式行走架、精量配肥装置和首部枢纽装置进行机械设计.其次,基于作物不同生长期所需水肥量,结合实时测定土壤墒情信息,设计3段式全自动灌溉施肥时间分配模型和母液浓度动态计算方法;建立母液浓度动态调控数学模型,针对不同类型颗粒肥溶解时间差异问题,设计一种含Smith预估器的PID切换控制方法快速稳定母液浓度,并通过Simulink对控制方法进行仿真验证;在此基础上,设计并实现一体机的中央控制系统,集成灌溉施肥时间分配模型和母液浓度动态调控方法,实现全自动灌溉施肥功能和母液浓度精准调控;最后,在大田环境中对试制样机开展灌溉施肥试验,测定注肥口电导率(EC)响应曲线并进行分析,结果表明:EC响应曲线呈3段式变化,表明一体机能够按设计的时间分配模型对大田作物进行全自动作业;施肥阶段EC值平稳,误差波动幅度小,过渡时间短、坡度陡、超调量小,表明针对不同类型的颗粒肥,提出的切换控制方法可以快速稳定母液浓度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	苑进	山东农业大学机械与电子工程学院	21	252	9.0	15.0
3	刘林	山东农业大学机械与电子工程学院	26	69	5.0	6.0
5	李扬	山东农业大学机械与电子工程学院	15	93	5.0	9.0
11	郝明	山东农业大学机械与电子工程学院	2	8	2.0	2.0
14	杨坤	山东农业大学机械与电子工程学院	2	5	2.0	2.0