[发明专利]一种PWM变量施药机作业状态在线评估及优化系统

摘要

本发明提供了一种PWM变量施药机作业状态在线评估及优化系统，控制系统基于CAN总线的现场总线分布式系统架构，上位机包括田间信息处理计算机，控制器通过CAN总线实时将系统喷药压力，药液流量，机组作业速度，药液高度等工作参数传输到田间信息处理计算机，田间信息处理计算机根据内置的药液泵工作状态在线监测评估模型、溢流装置工作状态在线监测评估模型、喷头工作状态在线监测评估模型对各个参数进行检测和评估，实时改变控制单元并优化调节控制参数，以改善作业质量。本发明能够对PWM变量喷雾的施药质量实时评估，实时匹配参数，优化调节，针对不同种植环境和不同农作物可实现多样化组合，能应用在各类植保机械上。

主权项

一种PWM变量施药机作业状态在线评估及优化系统，包括在总管路上依次连接的药液箱(1)、药液泵(3)和溢流装置(6)，以及位于溢流装置(6)下游支路管路上的PWM喷施模块，其特征在于，还包括施药机械工作状态参数模块、控制模块(10)和田间信息处理计算机(8)，所述田间信息处理计算机(8)中内置有药液泵工作状态在线监测评估模型；所述施药机械工作状态参数模块包括药液泵转速传感器(4)、系统压力传感器A(5)、溢流流量传感器A(7)和总流量传感器B(9)，所述药液泵转速传感器(4)设于药液泵(3)中，用于监测药液泵(3)的转速，系统压力传感器A(5)设于药液泵(3)与溢流装置(6)之间的总管路上，用于测量药液泵(3)与溢流装置(6)之间的总管路上的系统压力，溢流流量传感器A(7)和总流量传感器B(9)依次设于溢流装置(6)下游的总管路上，溢流流量传感器A(7)用于检测溢流装置(6)的溢流量，总流量传感器B(9)用于测量总管路上的总流量；控制模块(10)分别与药液泵转速传感器(4)、系统压力传感器A(5)、溢流装置(6)、溢流流量传感器A(7)和总流量传感器B(9)连接，采集所有传感器的信号汇总并通过CAN总线传输给田间信息处理计算机(8)，同时控制模块(10)根据田间信息处理计算机(8)反馈的信息通过电信号控制PWM喷施模块及溢流装置(6)；所述药液泵工作状态在线监测评估模型，基于药液泵(3)的标准“转速‑压力‑排量”曲线，建立药液泵(3)的正常工作区；通过总流量传感器B(9)和溢流流量传感器A(7)计算药液泵(3)的实际排量L1，然后通过系统压力传感器A(5)和药液泵转速传感器(4)测得的药液泵(3)的转速和总管路压力，在“转速‑压力‑排量”曲线中计算出药液泵(3)的标准排量L2，比对L1和L2的差值，以此判定溢流装置(6)工作状态的偏离度，通过控制模块(10)对溢流装置(6)进行调节，使得药液泵(3)的实际排量处于药液泵(3)的正常工作区内。