针对现存农用无人机变量喷雾系统响应时间较长、超调量较大、跟随效果不稳定等问题,设计一种基于单神经元PID控制的农用无人机变量喷雾系统.该系统采用传感器检测流量信息作为控制依据,运用单神经元自学习能力不断调整PID参数精确调控喷雾流量,实现变量调节快速稳定的目标.为验证本系统控制算法的实际变量控制效果,采用Matlab平台对传统PID和单神经元PID控制算法进行仿真分析;室内喷雾试验过程中,对比单神经元PID和传统PID的连续变量效果;田间试验过程中,使用流量传感器检测实际的变量喷雾效果,采用水敏纸获取雾滴沉积量分布.算法仿真结果表明单神经元PID控制算法在上升时间方面优于传统PID,延迟时间较短,无稳态误差.室内喷雾试验结果表明,采用单神经元PID进行变量控制时的喷雾变化过程稳定迅速,喷雾流量最大超调量3.88％,平均上升时间0.85 s,平均绝对误差7.13％;田间变量喷雾试验结果表明,系统平均上升时间0.87 s,喷雾量控制误差在5％以内;雾滴测试结果表明,雾滴沉积量随喷雾流量的增加呈相应增加趋势.研究结果可为变量喷雾技术的发展提供理论基础.

农用无人机;变量喷雾;单神经元;PID

沈阳农业大学信息与电气工程学院,沈阳市,110161;辽宁省农业信息化工程技术中心,沈阳市,110161

[1]王定康;于丰华;许童羽;陈春玲;姚伟祥-.基于单神经元PID的变量喷雾系统精准控制方法研究)[J].中国农机化学报,2022(01):61-66

雾滴测试

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