[发明专利]一种基于GPS的无人飞行器变量喷雾控制装置与方法

摘要

本发明公开了一种基于GPS的无人飞行器变量喷雾控制装置与方法，装置包括飞行控制子系统、传感采集子系统、流量控制子系统及电源模块，传感采集子系统分别与飞行控制子系统和流量控制子系统连接，电源模块分别为飞行控制子系统、传感采集子系统、流量控制子系统供电；方法指通过积分分离的PID控制策略将飞行速度所对应的流量值作为给定值，再由单片机输出相应的PWM信号改变隔膜泵转速，从而实现流量的改变；该PID控制策略指用流量传感器检测喷头的流量，不断地比较过程变量与设定值，不断校正和控制泵的流量，以提高控制精度。本发明采用PWM技术调节隔膜泵实现流量随速度变化而变化的控制，形成效率高、稳定性好、成本低的智能化变量喷雾控制系统。

主权项

一种基于GPS的无人飞行器变量喷雾控制装置，其特征在于，飞行控制子系统、传感采集子系统、流量控制子系统及电源模块，所述传感采集子系统分别与飞行控制子系统和流量控制子系统连接，所述电源模块分别为飞行控制子系统、传感采集子系统、流量控制子系统供电；所述飞行控制子系统，用于控制飞行器以适当的姿态、速度及高度飞行；所述传感采集子系统，通过GPS模块实时获取无人飞行器的飞行速度、高度参数，通过流量传感器模块实时获取流经喷头的药液流量，通过液位传感器模块获取药箱中液位高度；所述流量控制子系统，用于控制药液流量随无人飞行器速度、高度改变而改变，实现量精准、变化稳定、喷幅平稳的流量控制；所述飞行控制子系统包括主控制器、动力子系统、远程遥控通信子系统及飞行数据记录子系统，所述主控制器与动力子系统、远程遥控通信子系统及飞行数据记录子系统连接，所述动子系统中包括惯性姿态测量装置和数字舵机，所述惯性姿态测量装置，用于实时测量飞行器的姿态信息，便于调整飞行姿态，所述远程通信控制子系统与地面控制在无线通信，所述地面控制站，用于操作者调整无人飞行器的姿态、速度及高度；所述传感采集子系统包括GPS模块、流量传感器模块、液位传感器模块，各模块均电气上与挂载在无人飞行器上次控制器相连，并通过信号调理电路将模拟信号变为数字信号上传至次控制器；所述流量控制子系统包括次控制器、药箱、隔膜泵及喷头，其中药箱、隔膜泵、流量传感器及喷头物理上采用水管依次顺序连接，隔膜泵电气上与次控制器相连。