基于近地光谱技术的冬小麦精准变量施肥机的研制
| 摘要 | 第8-10页 |
| ABSTRACT | 第10-12页 |
| 第一章 绪论 | 第13-33页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 施肥机械及其变量施肥技术 | 第14-16页 |
| 1.2.1 施肥机械 | 第14-15页 |
| 1.2.2 变量施肥技术 | 第15-16页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第16-24页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第16-19页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第19-24页 |
| 1.4 课题的主要研究内容 | 第24-26页 |
| 1.4.1 研究目的 | 第24页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第24-25页 |
| 1.4.3 技术路线 | 第25-26页 |
| 1.5 本章小结 | 第26页 |
| 参考文献 | 第26-33页 |
| 第二章 系统总体设计及关键技术问题 | 第33-39页 |
| 2.1 系统总体设计 | 第33-35页 |
| 2.1.1 机具组成 | 第33-34页 |
| 2.1.2 工作原理 | 第34-35页 |
| 2.1.3 主要技术参数 | 第35页 |
| 2.2 关键技术问题 | 第35-36页 |
| 2.3 本章小结 | 第36页 |
| 参考文献 | 第36-39页 |
| 第三章 冬小麦变量施肥机硬件系统设计 | 第39-63页 |
| 3.1 变量施肥机的机械结构设计 | 第39-48页 |
| 3.1.1 机架与悬挂部分设计 | 第40页 |
| 3.1.2 肥箱与排肥器设计 | 第40-43页 |
| 3.1.3 转速调节部分设计 | 第43-44页 |
| 3.1.4 开度调节部分设计 | 第44-48页 |
| 3.2 变量施肥机控制系统硬件设计 | 第48-57页 |
| 3.2.1 微控制器模块 | 第49-50页 |
| 3.2.2 电机驱动模块 | 第50-51页 |
| 3.2.3 无线通讯模块 | 第51-53页 |
| 3.2.4 稳压模块 | 第53页 |
| 3.2.5 传感器模块 | 第53-55页 |
| 3.2.6 GPS模块 | 第55-56页 |
| 3.2.7 车载计算机模块 | 第56-57页 |
| 3.3 光谱检测系统 | 第57-59页 |
| 3.3.1 光谱检测原理 | 第57-58页 |
| 3.3.2 光谱检测传感器 | 第58页 |
| 3.3.3 光谱检测系统选型 | 第58-59页 |
| 3.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-63页 |
| 第四章 冬小麦变量施肥软件系统设计 | 第63-81页 |
| 4.1 变量施肥机车载软件设计 | 第63-66页 |
| 4.1.1 系统初始化界面 | 第63页 |
| 4.1.2 智能控制界面 | 第63-65页 |
| 4.1.3 实时监控界面 | 第65页 |
| 4.1.4 历史数据查询界面 | 第65-66页 |
| 4.1.5 系统帮助界面 | 第66页 |
| 4.2 变量施肥机下位机软件设计 | 第66-71页 |
| 4.2.1 变量施肥主程序 | 第66-67页 |
| 4.2.2 开度获取子程序 | 第67-68页 |
| 4.2.3 PWM控制子程序 | 第68-69页 |
| 4.2.4 GPS数据获取子程序 | 第69-70页 |
| 4.2.5 无线数据收发程序 | 第70-71页 |
| 4.3 田间光谱采样策略 | 第71-76页 |
| 4.3.1 试验设计 | 第71-72页 |
| 4.3.2 测定项目和方法 | 第72-73页 |
| 4.3.3 数据处理 | 第73页 |
| 4.3.4 结果与分析 | 第73-76页 |
| 4.4 变量施肥算法 | 第76-78页 |
| 4.5 本章小结 | 第78页 |
| 参考文献 | 第78-81页 |
| 第五章 变量施肥机双变量控制策略研究 | 第81-95页 |
| 5.1 排肥器控制原理 | 第81-87页 |
| 5.1.1 外槽轮排肥原理 | 第81-82页 |
| 5.1.2 控制数学模型 | 第82-87页 |
| 5.2 排肥器控制策略研究 | 第87-92页 |
| 5.2.1 转速优先控制 | 第87-88页 |
| 5.2.2 开度优先控制 | 第88-89页 |
| 5.2.3 转速开度双变量自适应控制 | 第89-92页 |
| 5.3 本章小结 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-95页 |
| 第六章 基于模糊PID控制的变量施肥优化控制 | 第95-113页 |
| 6.1 模糊PID控制原理 | 第95页 |
| 6.2 模糊PID控制器设计 | 第95-102页 |
| 6.2.1 系统模型和传递函数 | 第95-97页 |
| 6.2.2 控制器设计 | 第97-99页 |
| 6.2.3 算法控制流程 | 第99-102页 |
| 6.3 基于粒子群优化算法的PID参数初值优化 | 第102-108页 |
| 6.3.1 粒子群优化算法 | 第103-104页 |
| 6.3.2 粒子群优化算法流程 | 第104页 |
| 6.3.3 PID参数整定 | 第104-108页 |
| 6.4 试验验证 | 第108-110页 |
| 6.4.1 室内验证试验 | 第108-110页 |
| 6.4.2 田间试验 | 第110页 |
| 6.5 本章小结 | 第110页 |
| 参考文献 | 第110-113页 |
| 第七章 变量施肥系统时间响应及相关试验 | 第113-131页 |
| 7.1 变量施肥机的系统时间响应 | 第113-116页 |
| 7.2 变量施肥机系统相关试验研究 | 第116-129页 |
| 7.2.1 测速系统性能验证 | 第116-118页 |
| 7.2.2 施肥精度性能验证 | 第118-119页 |
| 7.2.3 响水县变量施肥试验 | 第119-124页 |
| 7.2.4 江都市变量施肥试验 | 第124-129页 |
| 7.3 本章小结 | 第129页 |
| 参考文献 | 第129-131页 |
| 第八章 总结与展望 | 第131-135页 |
| 8.1 主要研究结论 | 第131-134页 |
| 8.2 创新点 | 第134页 |
| 8.3 后续研究建议 | 第134-135页 |
| 攻读博士学位期间发表论文和专利 | 第135-137页 |
| 致谢 | 第137页 |
