农业机械学报

作者：王辉，刘艺豪，周利明，周海燕，牛康，徐名汉

单位：中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,

关键词：变量施肥;控制系统;肥料流量负反馈;肥料流量检测模块;分段式PID算法

基金：国家重点研发计划项目（2019YFB1312302）

施肥稳定性是评价变量施肥系统性能的重要指标，针对常规外槽轮式排肥器排肥时脉动性明显导致排肥均匀性差的问题，提出了基于肥料流量反馈的分段式PID控制方法，并设计了施肥播种机高精度肥料流量控制系统，系统采用肥料流量检测模块获取实时肥料流量并作为反馈输入，结合目标肥料流量，根据分段式PID控制算法得到控制输出量，驱动施肥电机，实现肥料流量的准确控制。搭建了施肥试验台，进行了肥料流量变化阶跃响应与施肥精度的台架试验，结果表明，肥料流量控制系统的阶跃响应时间最大值为1.42s，均值为0.98s，超调量最大值为3.49%，均值为2.82%，稳态误差最大值为0.89%，均值为0.64%，施肥量控制精度最小值为97.83%，均值为98.14%。在不同试验条件下，肥料流量控制系统的肥料流量控制精度与施肥精度均优于恒定转速系统。田间试验表明，当车速为4、6、8km/h时，肥料流量控制系统的施肥量控制精度分别为97.84%、97.78%和97.82%，施肥量控制精度平均值为97.81%，标准偏差为0.28%，能够满足高精度施肥需求。

来源：2023年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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