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变量施肥控制系统设计怀宝付;梁春英;王熙;李爱平;张红霞【摘要】A set of control system with a Single-Chip as a control core and a hydraulic motor as executing unit was designed to realize the variable rate fertilization.This system was made of a Single-Chip controller,a signal collecting unit and a hydraulic steering controller.By using Visual Basic 6.0 software and working patterns for variable rate fertilization,GPS navigation developed,and the control accuracy test was carried out.%设计了以单片机为控制核心、液压马达为执行机构的变量施肥控制系统。
该系统由单片机控制器、信号采集单元、液压传动控制组成,通过使用Visual Basic 6.0编程软件实现了GPS 导航定位变量施肥工作模式,并对其进行了控制精度试验。
【期刊名称】《黑龙江八一农垦大学学报》【年(卷),期】2011(023)004【总页数】4页(P68-71)【关键词】精准农业;变量施肥;液压马达【作者】怀宝付;梁春英;王熙;李爱平;张红霞【作者单位】黑龙江八一农垦大学信息技术学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学信息技术学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学工程学院;黑龙江八一农垦大学工程学院;黑龙江八一农垦大学工程学院【正文语种】中文【中图分类】TP273.1现代农业的高速发展，除了依靠生物技术的进步和耕地面积、灌溉面积的扩大外，基本上是在化肥与农药等化学品和矿物能源的大量投入条件下获得的。
精准变量施肥技术原理今天来聊聊精准变量施肥技术原理。
咱们种地施肥的时候啊，以前都是那种“一视同仁”的施肥方式，就好比给一群人不管男女老少、胖瘦高低都发一样多的食物。
但是不同的地方土地的肥力不一样，就像不同的人饭量不一样。
一块地，这头可能肥沃些，那头可能贫瘠点。
如果不分情况统一施肥，肥沃的地方肥料浪费了，贫瘠的地方又不够吃，作物长不好。
精准变量施肥技术就像是一个聪明的营养师，专门根据土地的不同“胃口”来供给肥料。
这其中要用到一些高科技的东西，比如说地理信息系统（GIS），这个东西就像一张很精细的地图，能详细地显示出这块地哪里地势高，哪里地势低，哪里排水好，哪里排水不好等等。
根据这张“地图”，就能大概知道这块地不同区域可能的肥力状况。
还有全球定位系统（GPS），它能够精确地定位到每一个小区域，就好比精准定位到每一个人所在的位置。
说到这里，你可能会问，这和施肥有啥直接关系呢？这就要说到变量施肥设备了。
这个设备有点像一个能精准控制出料量的智能大厨。
依据从GIS和GPS获取到的信息，它能在土地肥沃的区域少施点肥，肥力差的区域多施点肥，就像大厨根据顾客的口味和食量来分配食物。
像在一些大型的农场，种玉米的时候就用这种精准变量施肥技术。
靠近水源的地方，土壤湿度高，肥力可能被稀释了一些，那就适当多施肥；而在山坡上比较干燥的土壤，肥力保存较好，施肥量就降低。
这样就能最高效地利用肥料，让每一粒肥料都能发挥出最大的作用。
不过老实说，我一开始也不明白为什么要搞得这么复杂。
但是后来我就想啊，就像我们自己过日子一样，钱要花在刀刃上。
肥料也是花钱买的，精准地分配可以节约成本，还能保护环境呢。
因为过量施肥可能导致土壤板结，肥料流入河流湖泊还会污染水体。
延伸思考一下，虽然精准变量施肥技术很厉害，但是它是不是也需要不断改良呢？比如说随着土地逐年被耕作，肥力结构在不断发生变化，我们是不是要更频繁地进行数据更新呢？我觉得这是个很值得讨论的问题，希望大家也能一起来思考思考这个事儿呢。
玉米中耕变量施肥电控液压驱动系统设计与试验狄小冬，王 熙（黑龙江八一农垦大学工程学院，黑龙江大庆 １６３３１９）摘 要：针对玉米中耕追肥时肥料利用率低、液压驱动变量施肥转速控制效果差，以及电机驱动力不足等问题，设计了大垄双行玉米中耕变量施肥电控液压驱动系统。
系统主要包括光谱传感器、车载计算机、控制系统及液压系统。
电控液压系统主要由液压泵站、电磁比例阀、液压马达、编码器及移动控制器等组成。
移动控制器以微控制单元为核心，通过ＰＩＤ控制算法输出ＰＷＭ信号，驱动电磁比例阀，达到稳定控制液压马达转速目的。
搭建室内台架试验台，采用ＭａｔＬａｂ对电控驱动系统ＰＩＤ控制进行仿真测试，以减少整定ＰＩＤ系数次数，提高整定效率，初步确定ＰＩＤ参数分别为ＫＰ＝４．５９、ＫＩ＝０．４６９、ＫＤ＝０．１１７。
室内台架试验结果表明：确定ＰＩＤ控制参数分别为０．７３、０．４７、０．４０，设定转速指令为１００ｒ／ｍｉｎ时，电控液压驱动系统的超调量为１３％、响应时间为０．８５ｓ，系统等幅振荡稳定后平均转速为９９．８ｒ／ｍｉｎ，转速偏差为０．２％，转速控制精度高。
田间试验表明：电控液压驱动系统控制精度高，在不同转速下转速控制精度可达９８％，均可达到稳定控制的效果，可满足玉米中耕变量施肥精准控制的要求。
关键词：玉米中耕；变量施肥；液压驱动；电磁比例阀；ＰＩＤ控制中图分类号：Ｓ２２４．２ 文献标识码：Ａ文章编号：１００３－１８８Ｘ（２０２１）０５－００４７－０８０ 引言农田中玉米养分（包含氮含量）分布是不均匀的，如果按平均施肥量进行均匀施肥，会造成农田地块玉米氮含量分布不均的现象。
氮含量丰富的区域，玉米长势较好，存在肥料投入量大、利用率低的现象；氮含量不足的区域，玉米得不到足够氮肥供给，影响玉米正常生长。
研究表明：适当降低施氮量并提高拔节期追肥比例［１］，有利于玉米根系生长和植株氮素累积，且玉米作物产量随施氮量增加而增加。
我国化肥使用量占世界化肥使用的３１％，而每公顷化肥施用量是世界平均用量的４倍，过量不合理的化肥施用，加重了土壤板结与地下水污染，因此研究玉米精准变量施肥控制技术具有重要的现实意义［２－３］。
