[发明专利]农业航空自适应离心雾化控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种农业航空自适应离心雾化控制系统，包括电机、离心雾化转盘，电机转轴与离心雾化转盘连接，其特征在于：接近开关测离心雾化转盘转速输入控制器，高度传感器连接控制器，控制器连接电机控制电机转速进而控制离心雾化转盘转速。

2.根据权利要求1所述的农业航空自适应离心雾化控制系统，其特征在于：控制器包括单片机及外围电路，外围电路包括如下：高度传感器通过A/D模块经串口电路与单片机实现数据通信；机载电源通过稳压电路为单片机供电；程序接口电路为单片机提供控制程序；数字电压调节模块连接单片机调节离心雾化转盘转速。

3.根据权利要求1所述的农业航空自适应离心雾化控制系统，其特征在于：外围电路还包括：无线传输模块与单片机连接提供无线控制模式。

4.根据权利要求1所述的农业航空自适应离心雾化控制系统，其特征在于：外围电路还包括：多路继电器控制端连接单片机分别控制喷头开关和隔膜泵。

5.根据权利要求1所述的农业航空自适应离心雾化控制系统，其特征在于：接近开关包括安装在电机转轴上的条形金属和位于电机机壳上的开关触头，接近开关通过光耦连接单片机。

6.一种权利要求1-5任一项所述的农业航空自适应离心雾化控制系统的控制方法，其特征在于：

(1)在喷头结构及喷头流量、压力一定条件下，雾滴尺寸与离心雾化转盘转速相关，通过线性拟合，采用5阶线性算法，获得离心雾化转盘转速与雾滴尺寸之间关系式，如下：

f(x)＝-2.194E^-15x⁵+5.981E^-11x⁴-6.344E^-7x³+0.003268x²-8.224x+8509

其中f(x)为雾滴尺寸，x为离心雾化转盘转速；

(2)单片机读取高度传感器反馈值，依据航空施药技术规范与航空安全施药标准的内容，确定该高度下施药雾滴尺寸；

(3)根据已确定的施药雾滴尺寸与步骤(1)中拟合的5阶线性方程，计算离心雾化转盘转速期望值；

(4)执行离心雾化转盘测速子程序，测量当前离心雾化转盘转速；

(5)依据当前离心雾化转盘转速，执行增量式PID计算子程序，计算输出电压增量，调节离心雾化转盘转速达期望值；

(6)重复步骤(2)至(5)。

7.根据权利要求6所述的农业航空自适应离心雾化控制系统的控制方法，其特征在于：步骤(4)中离心雾化转盘测速子程序包括如下步骤：

(1)计数器、定时器初始化；

(2)等待接近开关脉冲信号的输入；

(3)规定时间t内，每当有脉冲信号输入时，累加器+1，超出规定时间t，跳出循环；

(4)计算离心雾化转盘转速＝(累加器数值/2)/规定时间t。