[发明专利]基于体积特征预判的喷雾控制方法及系统

权利要求书

1.基于体积特征预判的喷雾控制方法，包括以下步骤：

S1：定义喷雾机行驶一定距离L所喷雾的区域为喷雾分区，某一喷雾分区开始时，即利用若干组以喷雾机车体中心线对称的距离探测点对喷雾机一侧或两侧的植物冠层进行距离探测，每组距离探测点位于喷雾口前方L距离，每组中距离探测点的个数为s(s≥2)，且自上而下设置，将树冠划分成s个冠层分区，同组的s个距离探测点分别与s个冠层分区的中间线平齐；

S2：对于任一组距离探测点，若探测点与其所探测的植物冠层位于喷雾机车体中心线同侧，则与探测点对应的冠层宽度：

其中，L_o为冠层宽度；L_r为车体两侧植物之间的距离，L_a为车体宽度，L_b为距离探测点与其所探测的植物冠层之间的距离，L_c为探测点与其同侧的车体侧边之间的距离，若探测点位于车体侧边上，则其为0；若探测点位于车体侧边外，则其为正；若探测点位于车体侧边内，则其为负；

若探测点与其所探测的植物冠层位于喷雾机车体中心线异侧，则任一时刻所探测的冠层宽度：

其中，L_o为冠层宽度；L_r为车体两侧植物之间的距离，L_a为车体宽度，L_b为距离探测点与其所探测的植物冠层之间的距离，L_c为探测点与其异侧的车体侧边之间的距离，其为正；

S3：滤掉无效数据，包括冠层宽度为负数以及探测点测量盲区的异常点数据，将任一个冠层分区的在喷雾机行驶L距离所需时间t内的最大冠层宽度L_max作为该冠层分区的离散喷雾体积的宽度值；如下所示：

其中，n_pi为该冠层分区t时间内收到的距离探测数据量；n_A为该冠层分区在t时间内的L_o总和；n_pH为上述无效数据；n_x为冠层宽度为无效数据点个数；re为清空异常点函数；Max为求最大值函数；

S4：计算各个冠层分区的离散冠层体积V_i＝L_max×L×h_i，其中i表示各个冠层分区，1≤i≤s，h_i为用以形成第i个冠层分区的相邻两个同组探测点之间的高度差；

S5：计算下一个喷雾分区各个冠层分区的所需喷雾量和调风风量，其中：

喷雾量Q_i＝V_i×μ，μ为单位体积树冠所需喷雾量；

风量P_i＝V_i×k_b×k_c，

k_b为气流衰减系数；k_c为置换空间系数。

2.根据权利要求1所述的基于体积特征预判的喷雾控制方法，其特征在于：每个冠层分区对应一个调风口，每个调风口对应一个喷雾口，第i个喷雾口的量Q_li＝m+n×z，其中z为喷雾口配置的阀门的占空比，m、n为常数；

根据Q_li＝Q_i，计算下一个喷雾分区的第i个喷雾口的阀门的占空比为

根据调风口风速k_f与调风口所配置的阀门开度f_k之间的关系：k_f＝af_k+b(a、b为常数)以及风量与调风口风速k_f、调风口面积S_c的关系：k_f×S_c＝P_i，计算下一个喷雾分区所需的调风口的阀门开度：

3.根据权利要求1所述的基于体积特征预判的喷雾控制方法，其特征在于：车体行进速度通过速度编码器获得，根据喷雾机行驶距离L，确定编码器应准确产生的脉冲数N_A为：

其中，n₀为编码器旋转一周产生的脉冲数；r为编码器外接轮的直径；P为编码器外接轮与喷雾机车体滑移率；

则速度编码器产生N_A个脉冲的时间即为所述时间t。