CHU Shi-zhe，ZHANG Li-xin，LI Zhen，LI Kai（Machinery and Electricity Engineering College，Shihezi University，Shihezi 832003，China）



Design of Double Variable Control System of Fertilization

CHU Shi-zhe，ZHANG Li-xin※，LI Zhen，LI Kai
（Machinery and Electricity Engineering College，Shihezi University，Shihezi 832003，China）

Abstract:Variable rate fertilizer control system isessential for the achievement ofvariable rate fertilization.Combined with the status quo and development trend of domestic and overseas fertilizing machine and corresponding control system，this paper presentsa control system of fertilization based on outer grooved wheel type fertilizer device，by adjusting the speed of the shaft and the fertilizer apparatusopening size to achieve double variable fertilization，to overcome problems of single variable fertilization，such aspoor precision，small scheduling，significant pulsation when low speed. Key words:Variable Fertilization；control system；singlechip；hydraulic system

0　引言

精准农业是现代农业发展的必然趋势，且已在我国取得了较为显著的经济效益与社会效益［1］。变量施肥是精准农业重点研究领域之一。变量施肥技术是以不同空间单元的目标产量与土壤理化性质等为依据进行综合测算分析，结合营养专家系统、作物生长模型进行施肥量决策，指导变量施肥机进行田间按需施肥［2-3，5］。实践证明，实施按需变量施肥可大幅提高肥料的利用率、减少肥料的浪费以及多余肥料对环境的不良影响，其经济、社会和生态效益显著［4-5］。而变量施肥机是变量施肥技术的基础和载体，同时变量施肥机的排肥控制系统又是变量施肥系统的重要组成部分，是实现精准变量施肥的关键。

目前施肥机实现变量施肥主要有两种控制方式：一种是基于传感器的实时控制；另一种是基于施

针对以上问题，结合国内外变量施肥机及相应控制系统现状与发展趋势，本文提出了一种基于外槽轮式排肥器的双变量施肥闭环控制系统，主要包括基于工控机的上位控制系统、基于STC单片机的下位控制系统及电控液压系统，其整体结构框图如图1所示。

1　基于工控机的上位控制系统设计

基于工控机（IPC）的上位控制系统是施肥决策的主控制系统，上位工控机可以提供高效的数据运算和良好的人机交互界面（HMI）。上位控制系统具体工作原理与过程如下：首先通过施肥机排肥标定试验得到不同的标定函数模型，写入到软件……