本文研究了一种基于无GPS定位的变量施肥控制系统,旨在解决在贵州山地精准施肥的问题。系统的核心是可编程逻辑控制器(PLC),它能够实现手动模式和无GPS定位的自动模式。
在手动模式下,操作人员可以通过触摸屏选择不同的工作地块和施肥挡位来控制施肥。而在自动模式下,系统依赖移速传感器获取施肥机的位置信号,根据位置信息调整施肥量,从而实现变量施肥。这种设计无需依赖GPS定位,降低了对硬件设备的依赖,适应了贵州等地复杂地形条件下的作业需求。
试验结果显示,当施肥机前进速度在3.5到5.5km/h,施肥量超过9kg/hm²时,步进电机的工作转速可保持在40至60r/min,施肥机排肥平均误差仅为4.13%。这表明系统具有较高的控制精度和稳定性。
当前,虽然变量施肥技术在国外已相对成熟,但在中国还处于发展阶段,设备主要依赖进口,成本较高。因此,开发适合中国国情的变量施肥技术至关重要。国内已有高校和研究机构使用单片机、DSP、ARM或PLC作为控制系统的核心。其中,PLC作为核心的变量施肥控制系统因其稳定性和较低的开发成本而受到青睐。
该文提出的无GPS定位变量施肥控制系统,通过优化设计,增强了工作的稳定性,简化了施肥处方的录入和修改,降低了操作难度,有助于推动精准农业在中国的普及。此外,该系统对于提升贵州山地的农业生产效率,减少化肥浪费,保护环境具有重要意义。
该研究得到了贵州省科技重大项目和烟草公司的科技项目资助,展示了理论研究与实际应用相结合的成果,为我国农业机械国产化和精准农业的发展提供了新的解决方案。