智能变量施肥控制系统及控制方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
智能变量施肥控制系统及控制方法
本专利技术涉及。本专利技术涉及农业自动化与智能化，具体用于精密变量施肥的智能变量施肥控制系统及控制方法。
技术介绍
“精准农业”是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。变量施肥技术，是精准农业的重要组成部分，它根据作物实际需要，基于科学施肥方法，应用电子计算机指导施肥，确定对作物的变量投入。以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。精准农业变量控制的基础是大田块细化为小田块，在细分的过程中进行差异性的作业决策，从而使作业更加精细。国内外目前使用的高效率变量施肥控制器多为田间计算机，但由于成本高，体积大，不仅增加了投入成本，也使能耗提高，相对普及的单片机与PLC控制器却由于效率低，功能局限而未能适应市场。为了提高作物产量，必须结合控制系统进行科学的施肥作业，在GPS定位模块、速度传感器、陀螺仪、施肥处方图、步进电机反馈信息的共同决策下，针对作物的生长特性，合理地科学施肥，为了实现智能变量施肥...
【技术保护点】
智能变量施肥控制系统，其特征在于，包括控制器、信息采集模块、作业执行模块、GPS定位模块、数据读写模块、显示模块和人机交互模块，所述控制器安装于牵引拖拉机驾驶室内，显示模块和人机交互模块与控制器连接；所述作业执行模块包括步进电机驱动电路(7)、步进电机(8)，步进电机驱动电路(7)通过用户输入输出端口与控制器(1)相连接；所述步进电机(8)安装于施肥机储肥箱(6)底部的排肥轴(10)端部，并通过连轴器(12)与排肥轴(10)端刚性连接；所述GPS定位模块(3)设置有GPS定位信息接收天线、信号处理电路，通过TTL串行端口与控制器相连接；所述信息采集模块包括分别通过用户输入输...
【技术特征摘要】
1.智能变量施肥控制系统，其特征在于，包括控制器、信息采集模块、作业执行模块、GPS定位模块、数据读写模块、显示模块和人机交互模块，所述控制器安装于牵引拖拉机驾驶室内，显示模块和人机交互模块与控制器连接；所述作业执行模块包括步进电机驱动电路(7)、步进电机(8)，步进电机驱动电路(7)通过用户输入输出端口与控制器(1)相连接；所述步进电机(8)安装于施肥机储肥箱(6)底部的排肥轴(10)端部，并通过连轴器(12)与排肥轴(10)端刚性连接；所述GPS定位模块(3)设置有GPS定位信息接收天线、信号处理电路，通过TTL串行端口与控制器相连接；所述信息采集模块包括分别通过用户输入输出端口与控制器相连接的速度传感器(5)、拉杆式直线位移传感器(4)、陀螺仪(2)、转速传感器(13)，所述速度传感器(5)安装在牵引拖拉机的车轮驱动轴端部，用于测量机具的行走速度；拉杆式直线位移传感器(4)安装在田间作业一体机的开沟铲拉伸杆处，用于测量开沟铲的开沟深度；陀螺仪(2)安装在牵引拖拉机驾驶室内方向盘处，用于机具运动状态监测；所述转速传感器(13)装在排肥轴处，用于测量步进电机的转速；所述数据读写模块设置有USB存储卡，通过USB设备读写端口与控制器相连接；所述USB存储卡用于存储不同地块需肥量信息，分别对应有地块区域的经纬度定位范围与需肥量对应的驱动电机转速信息；所述控制器内置基于神经网络数据融合算法的多信息决策控制方法与施肥误差矫正方法，根据采集的行走速度、机具运动状态、步进电机转速进行神经网络数据融合，并与USB存储卡中的处方图信息比较，提取相应的施肥信息，由控制器发出相应的PWM脉冲数给步进电机驱动电路，进而带动步进电机调速，最终实现执行机构的变量精密作业。2.根据权利要求1所述的智能变量施肥控制系统，其特征在于：所述的控制器(1)选用ARM，以S3C系列芯片为控制核心；采用GPS通信控制模块定位；USB存储设备读写控制模块采用USB总线通用接口芯片。3.根据权利要求1所述的智能变量施肥控制系统，其特征在于：智能变量施肥控制系统选择WINCE、android或linux操作系统。4.根据权利要求1所述的智能变量施肥控制系统，其特征在于：所述速度传感器(5)选用多圈绝对式角度传感器，采用变压器原理测角度，由标定信息进行机具速度计算。5.根据权利要求1所述的智能变量施肥控制系统，其特征在于：所述作业执行模块中...
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