[发明专利]一种精准施肥装置及控制方法

说明书

本发明涉及智能农业领域，公开了一种精准施肥装置及控制方法，其中装置包括：控制系统；控制系统包括：标定模块，用于在设定的排肥盒开度下根据通过试验获得的排肥盒转速和对应的每转排肥量，建立每转排肥量与排肥盒转速的二次关系模型；控制器，用于根据二次关系模型、预设排肥量以及施肥装置行进速度，对排肥盒转速进行控制调节。本发明提供的一种精准施肥装置及控制方法，提出对每转排肥量与排肥盒转速间的关系进行标定，可获得排肥量与排肥盒转速间的更加精准的相互关系；可大大提高施肥的精准度，解决了传统调节施肥量带来的误差或错误，减少了主观人为因素，对精准农业和智能化农业的发展有着重大的意义。

技术领域

本发明涉及智能农业领域，特别是涉及一种精准施肥装置及控制方法。

背景技术

化肥利用率不高不仅造成经济上的损失，且带来严重的地下水污染。精准施肥是根据土壤养分含量，实施按需变量施肥，可大大提高肥料利用率、减少肥料的浪费及对环境的不良影响。精准变量施肥的一个重要环节是如何实现机械化、智能化将肥料施入土壤中，这样可以提高目前人工施肥的效率，提高施肥的均一性；减少化肥污染，改善生态环境，具有较好的生态效益和社会效益。要达到精准变量施肥，面临两个技术难题：第一，基于墒情或长势的施肥决策技术。第二，肥量变量施入控制技术。

在变量施肥技术方面欧美国家研究较早，技术趋于成熟，大型化、智能化的变量施肥机具已在农业生产中得到广泛应用。在施肥作业方面，国外更多的是将肥量作为底肥抛撒到田间，而我国多为一年两熟地区，为利于玉米更好的利用养分，多采用中耕施肥。

目前国内排肥多采用外槽轮式排肥，但大量的试验和文献发现，当排肥轴达到一定转速后，外槽轮的槽沟充肥性能下降，槽沟的充肥率的下降会导致排肥量的下降。在高速时，排肥量并不是随着外槽轮转速的增长呈线性变化，即不同转速时每转排肥量是不同的，若通过控制排肥轴转速控制施肥量，将会产生较大误差。

传统施肥在调节施肥量时大多按照排肥量关于排肥轴转速的线性变化关系进行控制调节，存在较大误差，大大影响了施肥的精准度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种精准施肥装置及控制方法，用于解决或部分解决传统施肥在调节施肥量时大多按照排肥量关于排肥轴转速的线性变化关系进行控制调节，存在较大误差，大大影响了施肥精准度的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种精准施肥装置，该施肥装置包括：控制系统；所述控制系统包括：标定模块，用于在设定的排肥盒开度下根据通过试验获得的排肥盒转速和对应的每转排肥量，建立每转排肥量与排肥盒转速的二次关系模型；控制器，用于根据所述二次关系模型、预设排肥量以及施肥装置行进速度，对排肥盒转速进行控制调节。

在上述方案的基础上，一种精准施肥装置还包括：排肥盒开度调节机构；所述排肥盒开度调节机构包括盖板和驱动机构；在排肥盒入口处设置盖板，所述盖板与所述驱动机构相连，所述驱动机构用于带动所述盖板在排肥盒入口处移动以实现排肥盒入口的不同开度。

在上述方案的基础上，所述驱动机构包括：齿轮、齿条和步进电机；所述齿轮与所述齿条相连，所述齿条与所述盖板相连，所述齿轮套设在一转轴的外侧，所述转轴与所述步进电机相连，所述步进电机与所述控制器相连。

在上述方案的基础上，若干个排肥盒均匀设置在肥箱的一侧下方，所述肥箱底部通过支架与机架固定连接，所述机架的两端分别固定设置限深轮，所述机架与移动车体可拆卸连接。

在上述方案的基础上，所述排肥盒一端与槽型轮固定连接，所述槽型轮与锥型齿轮同轴相连，所述锥型齿轮与排肥轴的外侧配合相连，所述排肥轴通过链条与直流电机相连，所述直流电机与所述控制器相连。