[发明专利]一种无回流恒压变量喷雾控制系统及方法

说明书

本文公开一种无回流恒压变量喷雾控制系统及方法，主要由水路系统、变量喷雾驱动器、恒压控制器三部分组成。其中，水路系统包括隔膜泵、分水器、带电磁阀喷头等，变量喷雾驱动器包括控制单元，以及同所述控制单元相连接的外围部件，恒压控制器包括控制单元，以及同所述控制单元相连接的外围部件。在自动模式下整个控制系统接收上位机喷雾指令，依据预先在手动模式下拟合好的公式，计算喷雾作业压力，通过模糊PI复合控制，实现恒压变量喷雾。本发明集数据采集与控制一体，根据上位机的指令，实现了恒压变量喷雾，提高了喷雾质量，降低了环境污染，为变量喷雾机的开发提供了技术支持。

技术领域

本发明涉及一种喷雾控制系统及方法，尤其是涉及一种无回流恒压变量喷雾控制系统及方法。

背景技术

在农作物生长过程中，喷雾施药是保证农作物健康生长，提高农作物产量的重要环节。然而，传统的大雾量连续式喷雾施药技术不仅造成了环境的污染，还浪费了大量的农药。而现有的采用溢流阀来进行恒压控制的变量喷雾系统，输出压力波动大，雾化质量较低，同时使用溢流阀产生的回流浪费了大量的能量。

目前，国外发达国家研制的恒压变量喷雾系统已经取得了实质性的进展，并且部分设计系统已经进入了实际应用阶段，而作为农业大国的中国，研发出可以恒压变量喷雾的控制系统和方法就显得至关重要。

本发明设计了一种无回流恒压喷雾控制系统和方法。与目前大多数采用溢流阀或者压力传感器对压力进行闭环控制的方法相比，本发明依据拟合的公式并进行模糊PI复合控制，具有更快的动态响应特性，系统输出压力更快的趋于稳定。

发明内容

为了实现无回流恒压变量喷雾，本发明给出一种无回流恒压变量喷雾控制系统及方法，它能够保证喷雾作业压力的恒定，提高了能源利用率。

本发明的系统的技术方案为：一种无回流恒压变量喷雾控制系统，其特征在于，包括水路系统、变量喷雾驱动器、恒压控制器；

所述水路系统包括药箱(2)、过滤器(3)、隔膜泵(4)、溢流阀(5)、带开关三通阀(6)、压力传感器(7)、软管(8)、分水器(9)、带电磁阀喷头(1)；药箱(2)输出接进过滤器(3)，过滤器(3)连接隔膜泵(4)，隔膜泵(4)输出两个支路，一支路连接溢流阀(5)，溢流阀(5)输出端连接药箱(2)，当水压超出溢流阀(5)设定值后，溢流阀(5)导通；隔膜泵(4)的另一支路连接带开关三通阀(6)，带开关三通阀(6)共有3个端口A、B、C，每个端口都集成了一个开关，隔膜泵(4)连接带开关三通阀(6)A端，带开关三通阀(6)B端连接压力传感器(7)，带开关三通阀(6)C端通过软管(8)接到分水器(9)的输入端，分水器(9)上有多个等间距的输出端，分水器(9)的输出端连接多个带电磁阀喷头(1)；所述变量喷雾驱动器，包括控制单元a，所述控制单元a用于对喷雾作业独立喷嘴控制；所述恒压控制器，包括控制单元b，所述控制单元b用于对喷雾作业压力的控制。

进一步，所述变量喷雾驱动器还包括同所述控制单元a相连接的外围器件；内部包括集成单元a，所述集成单元a包括多路PWM生成器、UART单元；所述外围器件包括485转串口、DC/DC电源变换、状态指示隔离保护模块组；所述外围器件用于为控制单元a提供电源、数据通信；所述控制单元a通过DC/DC电源模块和系统电池连接；所述UART单元通过485转串口电路和恒压控制器连接；所述变量喷雾驱动器多路PWM生成器分别和状态指示隔离保护模块组相连接，所述状态指示隔离保护模块组同带电磁阀喷头(1)连接，用于实现对带电磁阀喷头(1)的控制与保护。