一种飞行过程中喷洒泵的控制方法技术

本发明专利技术一种飞行过程中喷洒泵的控制方法，其用于装载喷洒泵的飞行器的喷洒控制，包括如下步骤：a.确定N个飞行速度对应的N个水泵开量，其中N≥2；b.基于所述N个飞行速度与所述N个水泵开量构建线性函数模型；c.基于所述线性函数模型实现所述飞行器喷洒控制。本发明专利技术通过更为简单的模型设计实现飞行过程中喷洒泵的控制，一方面不会提高飞行器的制作成本，另一方面还能解决喷洒均匀性的问题。

Method for controlling spraying pump in flight process

The control method of the invention relates to a spray pump during the flight, which is used for spraying pump spraying control loading vehicle, which comprises the following steps: A. to determine the N flight speed of N corresponding water quantity, wherein N = 2; B. the N flight speed and the N amount of the linear water pump based on the C. function model; the linear function model of the aircraft based on spray control. The invention realizes the control of the spraying pump in the flight process through a simpler model design, on the one hand, the production cost of the aircraft can not be raised; on the other hand, the problem of spraying uniformity can be solved.

【技术实现步骤摘要】
一种飞行过程中喷洒泵的控制方法
本专利技术属于航空喷洒作业
，特别是指搭载喷洒泵的无人机的飞行喷洒控制，具体涉及一种飞行过程中喷洒泵的控制方法。
技术介绍
随着农业现代化的发展，飞行器已经被广泛的应用于农药喷洒中，以提高向农作物喷洒农药的效率；而飞行器在喷洒农药时，其农药喷洒的均匀性对农作物的成长有着重要的影响。植保无人机作为一种新型农业植保设备，它主要由无人机携带喷洒设备组成，应用于对农田、林地和城市绿化地的农药植保喷洒任务。植保无人机喷洒设备的工作方式直接影响到农药喷洒的最终效果。目前，农业植保无人机的喷洒系统基本上是控制喷头的开启和关闭，在飞行过程中保持一个恒定的喷洒速度进行作业。由于农业植保无人机在施药过程中受操控手人为操纵的影响，一成不变的农药喷洒速度无法保证农药雾滴在作物上的有效附着量和均匀分布率，进而影响施药的效果。在实际应用过程中，受到气象条件、环境情况、操作手技能水平等因素的影响，无人机飞行速度难以保持恒定，尤其是在进入作业区域初期、转弯掉头等环节速度变换范围较大，此时，按照固定的流量进行喷洒作业时，会导致药液喷洒不均匀，发生过度喷洒和喷洒量不足的情况。某些植保无人机使用微型涡轮流量传感器对流量进行检测和反馈控制，但涡轮流量计，输出滞后较为严重，飞行速度变化时，易导致喷洒流量震荡变化，因此，在实际作业中也难以满足流量控制的实时性要求。目前也存在一些改进后的控制方案，这些现有的控制方案主要从以下几个方面进行了改进：1)预先设定喷洒方式，然后根据预先设定的喷洒方式执行；2)高度智能化的控制，根据飞行器的实时状态实时改变喷洒的方式；3)着眼于喷洒总量的控制，防止农药的浪费。国内的农田地形较为复杂，同时农业领域人员的技术基础普遍不高，上述的改进方案的并未考虑到实际的应用状况，要么导致飞行器价格过高，要么并未解决喷洒均匀性的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的技术缺陷，本专利技术的目的是提供一种飞行过程中喷洒泵的控制方法，其用于装载喷洒泵的飞行器的喷洒控制，包括如下步骤：a.确定N个飞行速度对应的N个水泵开量，其中N≥2；.b.基于所述N个飞行速度与所述N个水泵开量构建线性函数模型；c.基于所述线性函数模型实现所述飞行器喷洒控制。优选地，所述N个飞行速度对应的所述N个水泵开量通过以下方式获得：a1.采集所述飞行器的全部飞行速度以及对应的全部水泵开量，获取所述全部飞行速度中服从标准正态分布的多个飞行速度；a2.获取所述多个飞行速度对应多个水泵开量，获取所述多个水泵开量中服从标准正态分布的若干标准水泵开量；a3.获取所述若干标准水泵开量对应的若干标准飞行速度，将所述若干标准飞行速度作为所述N个飞行速度，将所述若干标准水泵开量作为所述N个水泵开量。优选地，所述N个飞行速度对应的所述N个水泵开量通过以下方式获得：a4.采集所述飞行器的全部水泵开量对应的全部飞行速度，获取所述全部水泵开量中服从标准正态分布的多个水泵开量；a5.获取所述多个水泵开量对应多个飞行速度，获取所述多个飞行速度中服从标准正态分布的若干标准飞行速度；a6.获取所述若干标准飞行速度对应的若干标准水泵开量，将所述若干标准飞行速度作为所述N个飞行速度，将所述若干标准水泵开量作为所述N个水泵开量。优选地，所述步骤a包括如下步骤：a7.采集所述飞行器的全部飞行速度以及对应的全部水泵开量；a8.确定最大飞行速度Vmax对应的最大水泵开量Pmax，确定最小飞行速度Vmin对应的最小水泵开量Pmin，所述Vmax和Vmin作为所述N个飞行速度，所述Pmax和Pmin作为所述N个水泵开量。优选地，所述步骤b包括如下步骤：b1.基于公式确定控制系数K，其中，Pmax为最大水泵开量，Vmin为最小飞行速度，Pmin为最小水泵开量；b2.基于公式b＝Pmin-K×Vmin确定截距b；b3.基于公式P＝K×V+b构建所述线性函数模型，其中，V表示所述飞行器的飞行速度，P表示所述喷洒泵的水泵开量。优选地，通过调节所述Pmax、所述Pmin以及所述Vmin中的任一个或者任多个调整所述控制系数K。优选地，所述步骤c包括如下步骤：c1.基于所述线性函数模型通过调整所述控制系数K调整所述喷洒泵的水泵开量。优选地，所述Vmax为10m/s对应的所述Pmax为90％，所述Vmin为1m/s对应的所述Pmax为20％。优选地，所述步骤c包括如下步骤：c2.确定所述飞行器的巡航速度V0；c3.基于所述线性函数模型确定所述巡航速度V0对应的巡航水泵开量P0。本专利技术通过更为简单的模型设计实现飞行过程中喷洒泵的控制，一方面不会提高飞行器的制作成本，另一方面还能解决喷洒均匀性的问题，同时操作人员在实际应用中只需要调整一个参数(即巡航速度或者控制系数)或者两个参数(即巡航速度和控制系数)，提高了操作的简易化程度，因此，本专利技术的技术方案更适合于大面积推广。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出了本专利技术的具体实施方式的，一种飞行过程中喷洒泵的控制方法的流程图；图2示出了本专利技术的第一实施例的，一种飞行过程中喷洒泵的控制方法的流程图；图3示出了本专利技术的第二实施例的，一种飞行过程中喷洒泵的控制方法的流程图；图4示出了本专利技术的第三实施例的，一种飞行过程中喷洒泵的控制方法的流程图；图5示出了本专利技术的第四实施例的，一种飞行过程中喷洒泵的控制方法的流程图。具体实施方式旋翼类无人机在农业植保领域的应用较为广泛，进一步细分又可以分为单旋翼和多旋翼农业植保无人机。单旋翼农业植保无人机通常采用航空燃油动力的发动机，起飞时同时携带无人机燃料和农业植保化学制剂，在有限的飞行时间内完成农业植保任务。多旋翼农业植保无人机常采用电机为旋翼提供扭矩，起飞时需要携带大容量电池和农业植保化学制剂，飞行时间和农作物有效植保范围受到所携带电池容量的限制。当前主流的植保无人机通常采用无线遥控的方式来实施控制，也就是说，操作人员往往是通过某种无线通信方式，远程控制无人飞行器在一块特定面积的田地范围内完成作业，现有的无人飞行器为了完成植保任务，需要在飞行器上设置用于向药液提供压力，将其喷洒而出的压力装置，或者是安装利用离心力甩出药液的离心装置。例如，专利CN104512551A公开的一种无人飞行器洒药装置包括飞行器本体、载物车以及固定装载在所述载物车上的盛药桶、药液输送组件以及蓄电池，所述飞行器本体上挂载有药液喷洒器，所述药液输送组件包括输药软管、药液传送泵以及自动卷管器，所述盛药桶底部设有排液管，所述排液管连接至所述药液传送泵的进液口，所述输药软管盘绕在所述自动卷管器上，且所述输药软管的两端可分别连接在所述药液传送泵的泵液出口与药液喷洒器上，所述蓄电池分别为所述飞行器本体以及药液传送泵供电，所述蓄电池与所述飞行器本体之间可拆卸的电连接有柔性的电源连接线。该专利可减小了飞行器本体的装载量，又可源源不断的持续供药，省去了飞行器本体上装载电池，减小了飞行器的自重，降低了生产成本以及维护成本，但其无法调节喷洒轨迹的宽度，更无法根据所需喷洒的区域规划喷洒路径，其喷洒精度、喷洒效率和持续性有待提高。本专利技术中，通过在飞行器上安装控制器实现装载喷洒泵的飞行器的喷洒控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行过程中喷洒泵的控制方法，其用于装载喷洒泵的飞行器的喷洒控制，其特征在于，包括如下步骤：a.确定N个飞行速度对应的N个水泵开量，其中N≥2；.b.基于所述N个飞行速度与所述N个水泵开量构建线性函数模型；c.基于所述线性函数模型实现所述飞行器喷洒控制。

【技术特征摘要】
1.一种飞行过程中喷洒泵的控制方法，其用于装载喷洒泵的飞行器的喷洒控制，其特征在于，包括如下步骤：a.确定N个飞行速度对应的N个水泵开量，其中N≥2；.b.基于所述N个飞行速度与所述N个水泵开量构建线性函数模型；c.基于所述线性函数模型实现所述飞行器喷洒控制。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述N个飞行速度对应的所述N个水泵开量通过以下方式获得：a1.采集所述飞行器的全部飞行速度以及对应的全部水泵开量，获取所述全部飞行速度中服从标准正态分布的多个飞行速度；a2.获取所述多个飞行速度对应多个水泵开量，获取所述多个水泵开量中服从标准正态分布的若干标准水泵开量；a3.获取所述若干标准水泵开量对应的若干标准飞行速度，将所述若干标准飞行速度作为所述N个飞行速度，将所述若干标准水泵开量作为所述N个水泵开量。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述N个飞行速度对应的所述N个水泵开量通过以下方式获得：a4.采集所述飞行器的全部水泵开量对应的全部飞行速度，获取所述全部水泵开量中服从标准正态分布的多个水泵开量；a5.获取所述多个水泵开量对应多个飞行速度，获取所述多个飞行速度中服从标准正态分布的若干标准飞行速度；a6.获取所述若干标准飞行速度对应的若干标准水泵开量，将所述若干标准飞行速度作为所述N个飞行速度，将所述若干标准水泵开量作为所述N个水泵开量。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤a包括如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃燕华，陶涛，杨少平，慈海波，黄俊燕，
申请(专利权)人：上海俏动智能化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31