为了提高土壤改良剂的利用效率,降低土壤改良成本,设计了针对土壤改良剂的变量作业系统。重点研究开发了外槽轮式土壤改良剂撒施机构的液压驱动与电控系统;构建了控制系统的数学模型,通过数字仿真对控制参数进行了整定;对液压转速控制系统性能进行了测试。结果表明,该系统的实际控制效果可以满足土壤改良剂变量撒施的精度要求。

为降低化肥过量施用对农产品安全的危害,研究了变量施肥技术,设计试制了一种基于CAN总线的变量施肥控制系统,重点研究了电液比例方向阀控马达的槽轮排肥机构驱动控制方法,设计试制了整体式阀控马达液压系统,并构建了系统的数学模型和仿真模型,对研制的分布式变量施肥控制系统进行仿真、标定与田间试验研究。试验结果表明目标施肥处方和实际施肥分布图具有较好的空间一致性,系统能够满足基于处方图的变量施肥作业需要。

设计一种由机载作业控制终端、DGPS、变量施肥控制器、电液比例阀及液压马达系统、地速信号采集单元和辅助平行作业导航单元等组成的变量施肥作业系统.设计基于PC104 CPU模块的机载作业控制终端并开发了基于处方图的变量作业控制和辅助导航软件.采用TI 2407型DSP开发变量施肥控制器,实现对阀控液压马达系统转速的闭环增量式PID控制算法.通过田间试验分析了系统的作业性能,结果表明75 kg/hm2和225 kg/hm2两个常量施肥试验的施肥变异系数分别为16.83%和8.08%,与目标施肥量相比,平均施肥误差分别为2.98%和1.05%;0到375 kg/hm2的变量施肥试验表明,系统施肥位置滞后约为3.57 m,施肥变化延迟时间约为1.84 s.