自动变量施肥系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种自动变量施肥系统及其控制方法，系统包括行动小车和行动小车上设置的传送带，传送带上开设有凹槽，在传送带的上方设置有下料漏斗，通过控制传送带的转动实现施肥传输；在传送带的出料端还设置有排肥机构，该排肥机构的进料口位于凹槽的正下方，在排肥机构内设有N块分流板，相邻分流板之间形成出料通道，所述排肥机构中设置有调节板，在调节板上设有齿条，该齿条与第一动力装置上的齿轮啮合，通过第一动力装置带动调节板移动调节出料通道的大小。其显著效果是：根据每一块地的施肥信息，通过控制传送带的转速实现变量施肥，而且保证了地块各处能够均匀施肥，提高了肥料的利用率，减少了对生态环境的影响。

主权项

一种自动变量施肥系统的控制方法，其系统包括行动小车(1)，该行动小车(1)上设置有传送带(5)，所述传送带(5)上开设有凹槽(5a)，在传送带(5)的上方设置有下料漏斗(6)，该下料漏斗(6)的下料口与传送带(5)上的凹槽(5a)正对设置，下料口的宽度与凹槽(5a)的槽口大小相适应，通过控制传送带(5)的转动实现肥料传输；在所述传送带(5)的出料端还设置有排肥机构(7)，该排肥机构(7)的进料口(7a)位于凹槽(5a)的正下方，在所述排肥机构(7)内设有N块分流板，相邻分流板之间形成出料通道(7b)，所述排肥机构(7)中还设置有调节板(7c)，在调节板(7c)上设置有齿条，该齿条与第一动力装置(8)上的齿轮啮合，通过第一动力装置(8)带动调节板(7c)移动调节每条出料通道(7b)的开口大小，实现施肥量的控制；所述传送带(5)固定在第一转轴(2)与第二转轴(3)上，所述第一转轴(2)或第二转轴(3)连接在第二动力装置(4)上；在所述行动小车(1)的驱动轮上设置有第一速度传感器(9)，在第二动力装置(4)上设置有第二速度传感器(10)；在所述行动小车(1)上还设置有控制模块(11)，该控制模块(11)的信号输入端连接有输入模块(12)，控制模块(11)的信号输入端还分别与所述第一速度传感器(9)和第二速度传感器(10)相连，所述控制模块(11)的控制输出端用于控制所述第一动力装置(8)与第二动力装置(4)；其特征在于该系统按照以下步骤进行控制：步骤1：设置第i块待施肥地的预期施肥量K_i，第i块地的长度为L_i，i＝1～n，n为待施肥的地块数，系统在第i块地的行进速度为V_i，传送带(5)的凹槽(5a)宽度为a，下料漏斗(6)的下料口与凹槽(5a)底部的距离为h，肥料密度为ρ，进料口(7a)的长度为b，进料口(7a)的宽度c，采样周期T；步骤2：按照间隔时间T对传送带(5)的转速进行采样，采样次数为k₁，每次采样所得的转速记为v₁(j)，j＝1～k₁，控制模块(11)按照公式计算出第i块待施肥地在k₁T时间内的排肥量M_i1；步骤3：采用模糊PID控制算法控制传送带(5)的转速；步骤4：再次按照间隔时间T对传送带(5)的转速进行采样，采样次数为k₂，每次采样所得的转速记为v₂(k)，k＝1～k₂按照公式计算出第i块待施肥地在k₂T时间内的排肥量M_i2，然后将总排肥量M_i＝M_i1+M_i2与预期施肥量K_i进行比较，若M_i与K_i相等则进入步骤5，否则返回步骤2继续控制传送带(5)的转速；步骤5：传送带(5)停止转动，按照计算出调节板(7c)应插入的深度值l_i，其中，g为重力加速度；步骤6：控制模块(11)根据步骤5获得的深度值l_i，控制调节板(7c)移动调节每条出料通道(7b)的开口大小，实现施肥量的控制；步骤7：当第i块地施肥完成时，关闭出料通道(7b)，并返回步骤2循环控制，直至所有待施肥地块施肥完成。