[发明专利]一种自动精准施肥控制系统及其控制方法

说明书

本发明属于农业自动化技术领域，公开了一种自动精准施肥控制系统及其控制方法，该自动精准施肥控制系统，包括操作器，以及与所述操作器相连的若干个驱动器，每个所述驱动器均连接有施肥电机、施肥风机和传感器；所述操作器包括操作面板、第一通讯模块和第一控制模块。所述驱动器包括信号检测模块、施肥电机驱动模块、施肥风机驱动模块、第二通讯模块和第二控制模块。在施肥作业前通过操作面板预设肥料种类、秧苗株距、施肥量以及肥量补偿量等基本参数，由此降低肥料种类、施肥环境等影响因素，以进行施肥校准并提高施肥精度。设置好参数后启动插秧机，在进行插秧作业的同时，控制与操作器相连的驱动器进行随动地施肥作业。整机小型化且便于维护。

技术领域

本发明属于农业自动化技术领域，具体涉及一种自动精准施肥控制系统及其控制方法。

背景技术

目前农机市场上常用的施肥控制器均采用简单的控制原理进行施肥作业，具体为以速比关系为算法来对插秧机的行走车速和施肥电机的转速进行同比例的计算或微调。但是在实际情况中，由于不同客户的施肥机械、施肥环境甚至肥料种类等因素存在差异性而容易造成施肥精度较差的问题。可以看出，随着我国农业产业对精准控制的要求提升，传统的施肥控制系统已经无法满足实际生产中的需要。

发明内容

本发明在于提供一种自动精准施肥控制系统及其控制方法，以解决现有技术中因不同客户的施肥机械、施肥环境甚至肥料种类等因素存在差异性而容易造成施肥精度较差的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种自动精准施肥控制系统，包括操作器，以及与所述操作器相连的、分体式排布的若干个驱动器，每个所述驱动器均连接有施肥电机、施肥风机和传感器；其中，所述驱动器一一对应地设置在插秧机上肥筒的底部，所述肥筒的底部还设置所述施肥电机及与施肥轴，所述施肥轴的下方设置有施肥输送管，所述施肥风机设置在所述施肥输送管的入口处，所述施肥输送管的出口处设置有施肥插嘴；

所述操作器包括操作面板、第一通讯模块和第一控制模块，所述操作面板用于将设置的肥料种类、秧苗株距、施肥量以及施肥补偿量的施肥参数和启停控制信号发送至所述第一控制模块，以及将各施肥参数和运行状态予以显示；所述第一控制模块用于根据所述施肥参数、启停控制信号以及插秧机车速变化信息得出施肥电机转速和施肥风机风速的设置值并通过所述第一通讯模块下发指令给所述驱动器；

所述驱动器包括信号检测模块、施肥电机驱动模块、施肥风机驱动模块、第二通讯模块和第二控制模块，所述信号检测模块用于接受所述传感器检测到的缺肥信息、堵肥信息以及所述插秧机车速变化信息，并输送至所述第二控制模块；所述第二控制模块用于通过所述第二通讯模块将收集到的缺肥信息、堵肥信息以及所述插秧机车速变化信息反馈至所述操作器，还根据所述第二通讯模块接收到的所述操作器下发的指令来控制所述施肥电机驱动模块、所述施肥风机驱动模块输出相应的PWM信号进而控制施肥电机的转速、施肥风机的风速。

进一步地，所述施肥电机上连接有速度传感器和位置传感器，所述速度传感器用于将检测到的施肥电机转速的实时速度信号反馈给所述第二控制模块，以将施肥电机转速的实时值与设置值进行对比，形成速度环反馈，并通过调节驱动信号占空比来校准施肥电机转速大小，进而使实际的施肥量和设置的施肥量一致；或者，所述位置传感器用于将所述施肥电机中电机转子的当前位置信号通过所述施肥电机驱动模块反馈至所述第二控制模块，结合实时速度信号将电机转子的当前位置与设置位置进行比较，形成位置环反馈，然后通过调节驱动信号占空比来校准施肥电机中电机转子的位置和运转方向，进而使实际的施肥量和设置的施肥量一致。

进一步地，所述驱动器还包括电源防反接电路、控制电源模块和电池电量检测模块，所述电源防反接电路用于防止将插秧机车载电瓶极性接反，所述控制电源模块用于将插秧机车载电瓶电压进行转换成低压稳定的电源供给所述第二控制模块、以及位置传感器和速度传感器；所述电池电量检测模块用于将检测到的实时电量反馈至第二控制模块。