农业机械学报

作者：孙文峰，刘海洋，王润涛，付天鹏，吕金庆，王福林

单位：东北农业大学,东北农业大学,岭南师范学院,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：变量施药; 神经网络; PID; 液滴沉积; 田间试验

基金：国家重点研发计划项目（2018YFD020080709、2018YFD0300105）

针对常规的大田喷雾装备的定量施药方式，在机具行进方向上农药雾滴分布不均导致农药有效利用率低的问题，设计了一种基于神经网络整定的PID控制变量施药系统。该系统采用多传感器实时监测车速、流量、压力等信息，并以此作为控制依据，运用神经网络自学习能力修正PID参数，精准调控药液回流量，解决了现有变量施药控制算法存在的超调量较大、稳态误差较大、响应时间较长等问题，实现了大田单位面积内施药量恒定的目标。为验证本系统算法对精准变量施药的优越性，在Simulink平台下对常规PID、模糊PID和神经网络PID控制方式进行建模仿真，结果表明，神经网络PID控制在上升时间、超调量和稳态误差方面均优于其他两种控制方式。田间试验表明，在不同车速下，液滴沉积数量标准差均小于1.4个/cm?2；在不同施药量、车速随意变化的情况下，机具纵向均匀度变异系数均小于6%；车速在4～11?km/h范围内随机变化时，系统平均调节时间为0.72?s，平均超调量为2.1%，实际施药量与理论值相差1.3%。

来源：2020年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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