[发明专利]一种精准变量施肥电液控制装置及控制方法

说明书

本发明属于农业机械技术领域，具体的说是一种精准变量施肥电液控制装置及控制方法。包括电液驱动机构和一个主控制系统；所述电液驱动机构包括溢流阀、电液比例调速阀、电控球阀和液压马达；所述主控制系统包括嵌入式计算机、触摸屏、北斗导航接收器、测速雷达传感器、转速传感器、施肥执行机构扭矩传感器、信号调理电路；本发明是一种施肥机行进速度不受变量施肥作业的影响，拖拉机行进速度可以按某一平稳速率行进，而变量施肥用量可以通过实时施肥用量计算出液压马达的转速实现变量施肥的精准变量施肥电液控制装置及控制方法，解决了现有的变量施肥装置适应性差、效率较低等问题。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体的说是一种精准变量施肥电液控制装置及控制方法。

背景技术

随着农业作业的智能化、精细化要求，施肥的用量对农业作物产量、品质的影响越来越受到关注。因此，基于北斗导航和GIS信息系统对农田地块对标地变量施肥是改善作物生长的有效途径。

以往变量施肥依据GPS/GIS，针对GIS的地理信息所确认标定的地块的肥力进行有针对性的施肥，不足。

以往变量施肥排肥轴转速与施肥机地轮转速同步，因此拖拉机行进速度受到变量施肥作业的影响，拖拉机行进会一直处于不稳定状态，拖拉机性能要受到影响等等。

发明内容

本发明提供了一种施肥机行进速度不受变量施肥作业的影响，拖拉机行进速度可以按某一平稳速率行进，而变量施肥用量可以通过实时施肥用量计算出液压马达的转速实现变量施肥的精准变量施肥电液控制装置及控制方法，解决了现有的变量施肥装置适应性差、效率较低等问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种精准变量施肥电液控制装置，包括电液驱动机构和一个主控制系统；所述电液驱动机构包括溢流阀5、电液比例调速阀8、电控球阀7和液压马达9；所述主控制系统包括嵌入式计算机、触摸屏、AD/DA转换器件、北斗导航接收器11、测速雷达传感器12、转速传感器15、施肥执行机构扭矩传感器17、信号调理电路；所述信号调理电路包括信号放大器、低通滤波器；所述溢流阀5固定在施肥机机架20前端的变量施肥液压元件集成装置13中，其进油口通过快速接头6与拖拉机的液压动力输出接口连接，并与电控球阀7的一端连接，其出油口连接回油箱1；所述电控球阀7的另一端与电液比例调速阀8的进油口连接；所述电液比例调速阀8的出油口与液压马达9的进油口连接；所述液压马达9的出油口与液压回油管道的前端连接；所述液压回油管道的后端通过快速接头与油箱1连接；所述液压马达9的动力输出轴通过减速器14与施肥机的排肥轴18连接；所述北斗导航接收器11固定在拖拉机驾驶室的顶部，其信号引出端与嵌入式计算机的串口通信端口连接；所述测速雷达传感器12固定在拖拉机驾驶室侧壁上，其通信线缆与嵌入式计算机的串口通信端口连接；所述转速传感器15固定在施肥轴上，其信号引出线与嵌入式计算机的数字输入接口连接；所述转速传感器15测出施肥轴的转速反馈信号，反馈到主控嵌入式计算机中形成了闭环控制；所述施肥执行机构扭矩传感器17固定在排肥轴18上，其信号引出线通过信号调理电路与嵌入式计算机的数据总线端口连接；所述触摸屏固定在拖拉机驾驶室操作台上，通过通信线缆与嵌入式计算机连接，实现信号互传；所述AD/DA转换器件中的AD转换器的输入端与低通滤波器的输出端连接，输出端与嵌入式计算机连接；所述AD/DA转换器件中的DA转换器的输入端与嵌入式计算机连接，输出端与信号放大器连接；所述低通滤波器的输入端与施肥执行机构扭矩传感器17连接。

所述嵌入式计算机存储控制系统主程序，控制系统主程序包括施肥用量处理模块、测量显示模块和报警模块；其中，

所述施肥用量处理模块，用于结合定位信息与基于GIS施肥农田网格划分各个地块的处方图，获得当前地块施肥用量数据，同时计算出排肥轴18的转速数据；

所述测量显示模块，把接收到的各传感器检测信息处理后，通过触摸屏进行信息显示；