双变量施肥液压调速系统的设计及仿真

吴金林，张立新，喻俊志，王卫兵，张家华

(1.石河子大学机械电气工程学院，新疆石河子832003;2.中国科学院自动化研究所，北京100190)

20世纪后半叶，世界农业迅速发展基本是靠大量化肥与农药等资源的投入获得的，其中化肥的投入约占30%。我国近五年来化肥使用量成百万吨增加，由于使用技术不够规范、盲目施用等方面的因素，化肥利用率仅为30% ～40%［1］。肥料施用不当不仅造成了对地表水和地下水的持续污染，还增加了农业产品中有毒物质的残留，出现了地表水富营养化、地下水和蔬菜中硝态氮含量超标等问题，对我国农产品质量安全造成了严重威胁。变量施肥技术是按照田间农作物实际需求科学施肥，以达到节约成本、提高农产品品质、降低化学物质使用、保护农业生态环境［1－6］的目的。

国内外在电控机械无级变速器型、电控步进电机型调速系统方面的研究较为深入，如:美国约翰迪尔公司生产的JD-1820/1910 型气力式变量施肥播种机和黑龙江八一农垦大学工程学院研制的大豆精密播种机变量施肥自控系统都采用了电控机械无级变速器调速系统［2－10］。吉林大学生物与农业工程学院研究的变量施肥调速系统则采用了变量施肥机液压无级调速系统［3］。然而，现有调速系统仅局限于对施肥转轴调速，只能满足于不同田间控制施肥。同时，在施肥量较小、排肥轴转速较低时，外槽轮排肥脉动性变得显著，降低了施肥均匀性，而较高的转速又会降低施肥精度。……