排肥单体独立控制的双变量施肥控制系统研制

张季琴，刘 刚，胡 号，黄家运

排肥单体独立控制的双变量施肥控制系统研制

张季琴1,2，刘 刚1,3※，胡 号1,3，黄家运1,3

（1. 中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室，北京 100083；2. 宁夏大学机械工程学院，银川 750021；3. 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室，北京 100083）

针对当前变量施肥机无法根据实际田块尺寸调整作业行数，进而调节作业幅宽的问题，该研究通过改造玉米播种施肥机的排肥驱动方式，设计了一种排肥单体独立控制的双变量施肥控制系统。首先通过二次多项式拟合方法，构建了排肥单体的双变量控制模型；然后对排肥单体的定位方法进行了分析，提出排肥单体独立控制系统；最后对各行排肥量一致性、不同车速下的排肥量控制准确性以及各行独立控制性能进行试验研究。结果表明，在排肥轴转速为10～60 r/min的区间内，各行平均排肥量一致性变异系数为3.35%；在目标排肥量为350 kg/hm2，作业车速为7 km/h的条件下，排肥量控制精度达到97.6%；对于凸、凹和S形3种不同形状的施肥边界，各行排肥滞后距离相对于作业幅宽的变化率均小于15%。系统具有较高的控制准确性和稳定性，能够适应复杂施肥边界，可为玉米基肥变量施用装备的创新性研发提供技术参考。

农业机械；玉米；基肥；双变量；排肥单体；独立控制

0 引 言

变量施肥技术能够根据土壤养分或作物长势进行按需施肥，在降低肥料用量的同时，能够提高肥料利用率，提高产量，减少温室气体排放和对环境的污染[1-4]。……