(沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽(yáng) 110870)

0 引言

我國(guó)地大物博，物產(chǎn)豐富，是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)。雖為農(nóng)業(yè)大國(guó)，但我國(guó)噴桿式噴霧機(jī)的自動(dòng)化程度較低，供藥系統(tǒng)藥液的壓力、流量不穩(wěn)定、藥液噴施控制大多采用傳統(tǒng)控制策略。由于藥液壓力，車速經(jīng)常發(fā)生變化，傳統(tǒng)的控制策略精度不夠高，響應(yīng)不夠快，對(duì)變流量控制的效果較差，造成了噴灑的不均勻，導(dǎo)致了農(nóng)藥的過(guò)度使用，浪費(fèi)資源，污染土壤，破壞生態(tài)平衡，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到智能化農(nóng)業(yè)的要求。近些年，很多學(xué)者做了相關(guān)研究。Kleber R.[1]等人開(kāi)發(fā)了藥液直接注入系統(tǒng)(DIS)，對(duì)噴霧管路壓力流量，藥液混合濃度和變量噴霧誤差預(yù)計(jì)進(jìn)行建模。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析，模型性能較好，實(shí)現(xiàn)了變量噴霧，但采用的控制策略較為簡(jiǎn)單。史巖[2]等建立了基于壓力式的變量噴藥系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，推導(dǎo)出整個(gè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，但只是在仿真下進(jìn)行測(cè)試，沒(méi)有做成實(shí)物，采用前饋控制策略，控制精度不高。宋樂(lè)鵬[3]為了改善微小流量的控制效果，建立了機(jī)電流量控制閥的數(shù)學(xué)模型，實(shí)驗(yàn)效果較好。王利霞[4]等基于ARM微處理器設(shè)計(jì)了一種變量噴藥控制系統(tǒng)，采用C語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)軟件的編寫。在基于處方圖的自動(dòng)控制模式下，噴藥流量的誤差范圍在5%之內(nèi)。為了研究藥液噴施的霧化效果，武同昆[5]等利用ARM微處理器控制輸出不同占空比的PWM信號(hào)控制無(wú)刷電機(jī)。雖然先前學(xué)者做了很多工作，但目前仍存在如下的問(wèn)題：1)傳統(tǒng)植保機(jī)缺乏對(duì)工況狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測(cè)。目前植保機(jī)械噴藥的過(guò)程大都是采用經(jīng)驗(yàn)判斷，沒(méi)有一個(gè)精確的工況數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，操作者無(wú)法確定噴灑藥液流量的大小，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)操作，導(dǎo)致農(nóng)藥噴灑的不均勻，造成了噴施精度和防蟲(chóng)害的效果不理想，進(jìn)而導(dǎo)致了農(nóng)藥的過(guò)度使用，造成了資源的浪費(fèi)，生態(tài)環(huán)境的污染;2)缺乏對(duì)植保機(jī)械藥液流量的控制。由于目前大多數(shù)機(jī)械上針對(duì)藥液流量仍采用的是傳統(tǒng)控制策略或者根本沒(méi)有采用控制，導(dǎo)致了當(dāng)實(shí)際工況發(fā)生變化時(shí)，不能按要求進(jìn)行變流量噴灑操作，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到智能化程度;3)缺乏直觀的操作顯示臺(tái);4)雖然國(guó)外約翰迪爾等公司有成套的系統(tǒng)，但由于其造價(jià)較為昂貴，不利于大規(guī)模推廣。因此，本文設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式的植保機(jī)流量控制器，能夠較好的改善上述的狀況。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及原理

針對(duì)目前存在的問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)的植保機(jī)流量控制器能夠改善上述狀況。應(yīng)具備以下功能：

1)建立實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集功能。植保機(jī)工作時(shí)大量與噴施相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)需要監(jiān)測(cè)，植保機(jī)在試行噴藥工作時(shí)最為重要的參數(shù)是藥液噴施的流量參數(shù)，它是能否實(shí)現(xiàn)精確噴施的核心；另一個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)是管路中藥液的壓力，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)由于管路中的壓力與流量存在一定的比例關(guān)系，當(dāng)噴嘴或管路中某些地方發(fā)生堵塞，會(huì)導(dǎo)致藥液壓力的變化進(jìn)而改變藥液的噴施流量；藥箱里藥液的剩余量，能夠較為直觀的了解到藥箱內(nèi)的藥液剩余量，提示農(nóng)機(jī)操作人員及時(shí)補(bǔ)充農(nóng)藥；還有事車輛行駛的速度、車輛油箱，車輛的行駛速度和噴藥的均勻性有一定的關(guān)系，當(dāng)車速增大時(shí)，為了滿足噴灑過(guò)的土地單位面積上農(nóng)藥量的一定，則需要加大藥液流量。當(dāng)車速降低時(shí)，則需要減小流量。

2)建立友好的人機(jī)交互顯示界面。將系統(tǒng)采集到的各種參數(shù)實(shí)時(shí)的在人機(jī)界面上實(shí)時(shí)顯示，使得農(nóng)機(jī)操作人員較為直觀的觀察到機(jī)具的工作狀態(tài)，以及噴施的相關(guān)參數(shù)。當(dāng)根據(jù)不同工況時(shí)，操作人員可以依據(jù)界面顯示的參數(shù)更為準(zhǔn)確的進(jìn)行相關(guān)操作。建立的顯示界面尺寸大小應(yīng)該適中，符合實(shí)際工況，操作流程應(yīng)趨于簡(jiǎn)單化，迎合大多數(shù)農(nóng)機(jī)駕駛員的使用習(xí)慣。

3)建立植保機(jī)流量控制功能。設(shè)計(jì)植保機(jī)流量控制器，選取恰當(dāng)?shù)闹悄芸刂撇呗?，根?jù)采集到的參數(shù)，進(jìn)行植保機(jī)噴藥流量的實(shí)時(shí)控制。這需要選用一個(gè)運(yùn)算速率快，穩(wěn)定性高的嵌入式處理器。

4)建立在線更改參數(shù)，與顯示功能。在人機(jī)交互界面上，駕駛員可以根據(jù)需求通過(guò)虛擬鍵盤的方式在線更改系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)，如藥液壓力值，噴藥量，控制策略相關(guān)的控制參數(shù)，藥箱的容量值等。將流量控制的結(jié)果截取一部分在顯示器中進(jìn)行圖像顯示。使控制效果的展示更為直觀，方便操作人員在線調(diào)整控制參數(shù)。

5)系統(tǒng)具備良好的穩(wěn)定性，擴(kuò)展性高。由于工況較為復(fù)雜，不同地域溫度，濕度變化較大，要求選擇恰當(dāng)?shù)挠布沟孟到y(tǒng)具備良好的穩(wěn)定性。要求系統(tǒng)能夠即插即用，方便在傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)具上進(jìn)行智能化升級(jí)改造。要求系統(tǒng)有良好的擴(kuò)展性，留有足夠豐富的硬件模塊和軟件模塊接口，方便今后做進(jìn)一步的產(chǎn)品升級(jí)。在具備一定性能的前提，系統(tǒng)的軟硬件造價(jià)成本不能太高，要符合實(shí)際生產(chǎn)。

本文研究的是植保機(jī)械中的噴霧機(jī)，其機(jī)械的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，作業(yè)狀態(tài)，噴施效果的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是其智能化的基礎(chǔ)。植保機(jī)中的藥液變流量控制是保證噴施效果的關(guān)鍵。根據(jù)上文分析系統(tǒng)的應(yīng)具備的功能設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 嵌入式流量控制結(jié)構(gòu)

傳感器部分由流量傳感器，壓力傳感器，車輛速度傳感器，液位傳感器等構(gòu)成，將采集到的信號(hào)由外部ADC轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)街醒肟刂破髦校刂破鲗⒉杉降牡臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺藱C(jī)交互界面上實(shí)時(shí)顯示。當(dāng)啟用控制功能后，根據(jù)流量傳感器和壓力傳感器測(cè)量的反饋值，控制器內(nèi)部運(yùn)行自行編寫了模糊PID控制策略對(duì)藥液進(jìn)行智能控制，將控制信號(hào)經(jīng)內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換成電壓信量驅(qū)動(dòng)執(zhí)行水泵改變藥液流量的大小。為了搭建更友好的人機(jī)交互功能，采用Linux+QT方式編制界面，進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，控制指令的發(fā)送，控制參數(shù)的在線更改，控制結(jié)果的在線顯示。

2 硬件選型

目前植保機(jī)中的大都以單片機(jī)為主，該流量控制器是以模糊PID控制器為核心，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)參數(shù)，提高運(yùn)算和控制精度，嵌入式處理器需要強(qiáng)大的運(yùn)算能力，并且能夠擴(kuò)展更多的使用功能，本文使用嵌入式ARM8硬件平臺(tái)。采用飛凌公司生產(chǎn)的OK335xS-II工業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)板(如圖2)，該平臺(tái)基于TI公司的工業(yè)級(jí)ARM處理器AM3354設(shè)計(jì)完成，采用的是ARM Cortex-A8架構(gòu)，運(yùn)行頻率800 Hz，板載512 MB的DDR3內(nèi)存，256 MBNandFlash。其內(nèi)部集成了豐富的接口，預(yù)留了CAN總線，GPS，WIFI等接口，滿足當(dāng)下系統(tǒng)的需求，也為后續(xù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)擴(kuò)展做了硬件保障。藥液流量傳感器采用CYYZ11型壓力傳感器，AD轉(zhuǎn)換芯片采用AD7606-4芯片。執(zhí)行水泵采用的是深圳齊鑫公司的QS370D水泵。顯示界面硬件上采用10寸的電容屏，處理器將處理好的數(shù)據(jù)經(jīng)串口傳到人機(jī)交互界面顯示。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建

本文的嵌入式軟件采用開(kāi)源的Linux操作系統(tǒng)，其可移植性和裁剪性為本設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供了良好的平臺(tái)。搭建友好的人機(jī)交互界面是本文的一個(gè)重要工作，本文的應(yīng)用程序軟件基于QT平臺(tái)開(kāi)發(fā)。QT具備良好的跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)特性，豐富的API，強(qiáng)大的自定義功能等優(yōu)點(diǎn)，是為嵌入式設(shè)備上的圖形用戶接口和應(yīng)用開(kāi)發(fā)而定制的C++開(kāi)發(fā)包[6]。本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是在PC機(jī)上進(jìn)行預(yù)處理、編譯、鏈接等工作，然后在生成可以在目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行的可執(zhí)行程序[7]。本文設(shè)計(jì)中，PC機(jī)裝有Ubuntu 12.04操作系統(tǒng)，安裝交叉編譯工具arm-linux-gcc-4.6.3，嵌入式設(shè)備上采用Linux 3.2+ QT creator 4.3.2在此基礎(chǔ)上完成QT應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)工作。

3.2 界面的設(shè)計(jì)

界面應(yīng)用程序主要實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的顯示處理。本文采用QWidget類創(chuàng)建主界面，QDialog類創(chuàng)建子界面。根據(jù)需求，人機(jī)顯示主界面主要分為3個(gè)部分: 1)系統(tǒng)參數(shù)的顯示區(qū)。選取QLineEdit作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的顯示框，分別顯示植保機(jī)的藥液流量，管路中藥液的壓力，車輛的行駛速度，選取QProgressbar作為植保機(jī)藥箱液位和油量液位的顯示; 2)噴嘴的狀態(tài)顯示區(qū)。將噴嘴的工作狀態(tài)進(jìn)行了圖像的變化顯示; 3)系統(tǒng)功能按鈕區(qū)。選取QPushbutton作為按鈕，觸發(fā)各功能子模塊。為了更高效地實(shí)時(shí)顯示和數(shù)據(jù)的傳輸，采用Qt自帶的線程類QThread實(shí)現(xiàn)多線程工作，一路線程專門作為主界面顯示，各種傳感器分別使用一路線程作為傳輸通道。

噴嘴的狀態(tài)顯示區(qū)，對(duì)噴嘴的工作狀態(tài)一共有4種表示。綠色表示噴嘴正常工作；紅色表示堵塞，壓力過(guò)高發(fā)出提醒；黃色表示噴嘴等待噴灑；白色表示噴嘴關(guān)閉。界面上的噴嘴采用QT自帶的畫圖QPanter類進(jìn)行繪制，先確定好布局，設(shè)置畫筆，描繪圖形，設(shè)定填充顏。當(dāng)接收到噴嘴狀態(tài)信息時(shí)，通過(guò)判斷狀態(tài)參數(shù)，經(jīng)QT的update()函數(shù)進(jìn)行狀態(tài)的更新。

本控制器加入了設(shè)定參數(shù)，在線調(diào)試等功能，所以用C++編寫了虛擬鍵程序。自行定義了一個(gè)SoftKeyLineEdit類，將設(shè)置子界面和流量控制子界面里的QLineEdit繼承自它。當(dāng)觸摸屏被點(diǎn)擊時(shí)會(huì)觸發(fā)QMouseEvent的事件，經(jīng)事件過(guò)濾器判斷后自動(dòng)生成一個(gè)模態(tài)的小鍵盤，該鍵盤繼承自QDialog類，用戶可直接在小鍵盤上進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)的在線更改。

部分代碼如下：

void SoftKeyLineEdit::mousePressEvent(QMouseEvent *e)

{ if(e->button() == Qt::LeftButton)//判斷按下的按鈕

{ numkeyboard->setText(this->text()); //傳遞內(nèi)容

numkeyboard->exec(); //顯示一個(gè)模式對(duì)話框

if(numkeyboard->valid) { this->setText(numkeyboard->getText());//返回得到的字符串

}

}

}

系統(tǒng)設(shè)定的值和P,I,D三個(gè)初始參數(shù)通過(guò)觸摸屏虛擬鍵方式在線更改。調(diào)用QT外部Qcustomplot庫(kù)，編寫圖像數(shù)據(jù)顯示模塊，在嵌入式平臺(tái)上完成了顯示功能。流量控制模塊的具體設(shè)計(jì)在下一小節(jié)中詳細(xì)介紹。

3.3 流量控制策略設(shè)計(jì)

本文要控制的是植保機(jī)藥液的流量，由于管路中流量的平方和壓力存在比例關(guān)系[1]，故本文的控制可轉(zhuǎn)為對(duì)藥液的壓力控制。藥液經(jīng)事先混藥完成后裝在液罐中，嵌入式控制器通過(guò)控制電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出進(jìn)而控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵調(diào)節(jié)藥液流量的大小。

由于，管路中的藥液流量，管路中的壓力，農(nóng)機(jī)具速度存在不確定性，在實(shí)際工況下屬于非線性系統(tǒng)。傳統(tǒng)PID控制策略過(guò)渡依賴模型的精確性，魯棒性不好，而現(xiàn)實(shí)中很難準(zhǔn)確的對(duì)該過(guò)程進(jìn)行精確建模[8]。為了較高的控制精度，本文采用的控制策略為自適應(yīng)模糊PID控制(圖3)。將模糊控制和傳統(tǒng)的PID控制相結(jié)合，既具有模糊控制解決非線性、不確定性和較強(qiáng)的魯棒性的特點(diǎn)，又具有PID控制精度高的特點(diǎn)[9]。

圖3 模糊PID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本文采用增量式自適應(yīng)PID控制，模糊PID算法核心是根據(jù)設(shè)定的模糊規(guī)則采用參數(shù)自動(dòng)在線整定的方式，增強(qiáng)控制器的穩(wěn)定性。模糊控制器采用的兩輸入三輸出的結(jié)構(gòu)。將壓力傳感器采集到的藥液壓力值偏差和偏差的變化率作為控制的輸入量，經(jīng)量化處理后，根據(jù)設(shè)計(jì)的模糊規(guī)則表完成模糊推理后得到PID控制中比例，積分，微分3個(gè)系數(shù)的修正值ΔKp，ΔKi，ΔKd。將PID三個(gè)參數(shù)的修正值與原值相加完成參數(shù)的修正，接著對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行更改參數(shù)后的增量式PID控制。增量式PID有效地減少了計(jì)算誤差的復(fù)雜度，提升了運(yùn)算效率，只需要三次的偏差就可以進(jìn)行，因此本文采用的增量式PID。具體的算法公式為：式中：e(k)為偏差；u(k)為模糊PID的輸出結(jié)果；Kp，Ki，Kd分別為模糊PID的比例、積分、微分的初始參數(shù)；Kp，Ki，Kd的初始參數(shù)，其由常規(guī)方法得到。

(1)

Δu(k)=kp(e(k)-e(k-1))+kle(k)+

kD(e(k)-2e(k-1)+e(k-2))

(2)

表1 控制參數(shù)系數(shù)修正值模糊規(guī)則表

u(k)=Δu(k)+u(k-1)

(3)

查閱相關(guān)資料，并結(jié)合系統(tǒng)自身特點(diǎn)得知植保機(jī)的流量壓力范圍在0.1～0.5 Mpa之間。則將壓力的偏差e基本論域定為[-0.5，0.5]，誤差偏差變化率ec基本論域?yàn)閇-1，1]。根據(jù)相關(guān)專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，3個(gè)輸出的論域分別為：ΔKp：[-0.3,0.3]，積分系數(shù)ΔKi：[-0.3,0.3]，微分系數(shù)ΔKd：[-0.6,0.6]。偏差e和偏差ec的模糊論域設(shè)定為[-6，6]，3個(gè)輸出量的模糊論域?yàn)閇0，1]。將{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}設(shè)置為輸入變量e及ec、輸出變量kp，ki和kd的模糊子集，見(jiàn)表1。三角形隸屬度函數(shù)在論域范圍內(nèi)分布均勻，形式簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，便于在微控制器上實(shí)現(xiàn)，故將其選作系統(tǒng)的隸屬度函數(shù)?？刂平Y(jié)果去模糊化采用加權(quán)平均法計(jì)算輸出值。

(4)

在上一章軟件設(shè)計(jì)中預(yù)留了控制器模塊接口。本文在此對(duì)流量控制器模塊軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。

當(dāng)點(diǎn)擊觸摸屏上控制器按鈕時(shí)，自動(dòng)彈出控制器在線調(diào)試子界面。子界面分為兩個(gè)部分，第一個(gè)為控制器參數(shù)設(shè)定值得顯示部分，包括控制系統(tǒng)的設(shè)定值，控制器的三個(gè)PID參數(shù)的初始值。等二部分為控制器輸出的圖形表示界面。傳感器采集到的輸出藥液壓力值存入緩存區(qū)，將結(jié)果采用曲線畫圖的方式更為直觀的表示?？刂乒δ芫唧w流程為：當(dāng)前入式硬件設(shè)備通電后，系統(tǒng)先進(jìn)行硬件驅(qū)動(dòng)和軟件的初始化操作，接著待機(jī)等待。當(dāng)系統(tǒng)控制參數(shù)設(shè)定好后，按下控制器運(yùn)行按鈕，植保機(jī)流量控制器開(kāi)始正常工作，采用模糊PID控制策略對(duì)藥液壓力進(jìn)行控制。當(dāng)控制器模塊按鈕點(diǎn)擊時(shí)，進(jìn)入在線調(diào)試模式，可以通過(guò)虛擬鍵方式在線更改設(shè)定值，3個(gè)控制參數(shù)的初始值。當(dāng)修改好參數(shù)后，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕即可更改模糊PID控制參數(shù)，控制器自動(dòng)對(duì)藥液進(jìn)行控制，將壓力傳感器測(cè)得的壓力信息傳輸回處理器，在調(diào)試界面上進(jìn)行部分結(jié)果的曲線畫圖顯示，可以直觀地看出控制器效果。當(dāng)系統(tǒng)停止鍵按下時(shí)，控制器停止工作，電子控制單元釋放控制權(quán)限。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

本文在實(shí)驗(yàn)室模擬了植保機(jī)的流量控制過(guò)程。將執(zhí)行水泵模型在下位機(jī)STM32上嵌入式實(shí)現(xiàn)，嵌入式平臺(tái)與下位機(jī)進(jìn)行串口通信形成閉環(huán)回路，將控制器的軟件程序通過(guò)USB方式移植到嵌入式設(shè)備上，設(shè)備通電初始化程序后，點(diǎn)擊系統(tǒng)運(yùn)行按鈕，系統(tǒng)開(kāi)始監(jiān)測(cè)參數(shù)，右上角自動(dòng)顯示日期時(shí)間，在設(shè)定和控制器界面里可以通過(guò)觸摸屏鍵盤方式在線更改參數(shù)。系統(tǒng)運(yùn)行如圖4所示。

圖4 人機(jī)交互界面

為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的控制器效果，通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn)得到流量控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)[10]

經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試得，系統(tǒng)增益k=0.93，時(shí)間常數(shù)τ=0.65，T1=0.2，T2=0.9。

模擬植保機(jī)實(shí)際工作情況，本實(shí)驗(yàn)將設(shè)定管路中的藥液壓力值為2 bar，系統(tǒng)的初始值為0 bar，設(shè)定PID三個(gè)初始參數(shù)Kp，Ki和Kd初始值為5,5,0,設(shè)定系統(tǒng)采樣周期為20 ms。根據(jù)系統(tǒng)儲(chǔ)存的采樣到的離散數(shù)據(jù)，在編寫的QT界面上重現(xiàn)(圖6)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在給定的階越響應(yīng)下，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程較為平穩(wěn)，最大超調(diào)量為3%，系統(tǒng)經(jīng)控制器調(diào)節(jié)最終趨于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)誤差為0，由于系統(tǒng)存在時(shí)滯情況，調(diào)節(jié)時(shí)間為3.2 s，達(dá)到了預(yù)期值。本文設(shè)計(jì)的植保機(jī)流量控制器效果較好，達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，可以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。

圖5 在線更改設(shè)定參數(shù)

圖6 模糊PID的階越響應(yīng)

5 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于嵌入式的植保機(jī)流量控制器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)藥液參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用模糊PID控制策略對(duì)藥液進(jìn)行控制，效果較好。利用C++編程語(yǔ)言在QT平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出友好的人機(jī)交互界面,滿足了生產(chǎn)需要，提高生產(chǎn)效率,對(duì)于后續(xù)智能化農(nóng)機(jī)的研制具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。但本文仍有很多不足，在今后的工作中，有以下幾點(diǎn)需要完善：串口傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定性不高，傳輸速率緩慢，可以利用CAN總線進(jìn)行通信的搭建;控制界面功能不夠豐富，可以引入GPS，4G等技術(shù)，開(kāi)發(fā)比如出當(dāng)下較為流行的無(wú)人駕駛技術(shù)等。朝著農(nóng)業(yè)裝備智能化的方向進(jìn)一步發(fā)展。