专利名称：一种全自动平衡压力的喷洒农药桶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动喷洒农药桶，尤其涉及一种全自动平衡压力喷洒农药桶。
背景技术：
目前喷洒农药桶有两种,一种采用人工调节,这种喷洒农药桶一是不准确,二是增加劳动量，降低效率。另外一直是自动喷洒农药桶，但进行农药碰洒时，为满足不同农作物对水泵压力的要求和环境随时造成系统压力改变，需要操作人员随时调整系统压力，由于农作物有远近，需要人及时调整水炮射程，当水箱水位降低时，也会影响水炮射程，在这种 情况下，需要通过调节汽车油门来实现对水炮射程的调节，人为因素很大，常常出现偏差。这项操作十分繁琐，又需要操作者有很熟练的操作技能，费工费时。
发明内容
为了克服现有技术的以上问题，本专利提出了一种全自动平衡压力喷洒农药桶，从根本上改变了喷洒农药桶手动调节压力、机械式压力平衡喷洒农药桶所存在的许多弊病。全自动平衡压力喷洒农药桶，包括水箱、喷嘴、水泵、压力传感器、自动控制模块，其中针对不同情况，喷嘴分别具有不同的型号，压力传感器连接到喷嘴内壁上，感应水压；自动控制模块包括CPU微处理器、液晶显示器、操作面板、供电装置、压力传感器、运算放大器，电源隔离模块分别电连接信号采集单元、输出单元，所述信号采集单元接入所述识别单
J Li oCPU微处理器为单片机，信号采样单元把采样到的转速、系统压力信号送到CPU微处理器的识别单元，经其识别后由运算单元处理，进行逻辑运算，形成CPU微处理器能识别的一系列数据代码，通过处理单元对信号进行数模转换，经放大单元放大后，通过输出单元把控制信号分别输出到液晶显示器和各执行机构。信号采集单元把操作面板的各项操作功能进行采集，其特征是只要某操作按键有高电平信号，就将信号送到识别单元，经识别确认为所用功能后，在处理单元内进行处理，其特征在于把经设计者预先设定的功能和采集到信号进行特殊处理，分别送到输出单元和信号采集单元。输出单元把处理后得到的信号，送到液晶显示器和相应的执行机构；另外，信号采集单元收到处理后得到的信号后，对按键进行功能性封锁，使得不同操作模式，某些按键不起作用。控制系统采用模糊自适应PID，将所有用汽、液设备，用汽、液量与根据母管压力进行调节后的输出量汇总计算，然后送到系统分配模块，按适当的规则分配给各分支，是通过对汽、液体的流量、压力等参数的感应，将感应转变成信号传输给系统，系统根据设定的参数，发出指令对机械设备的转速或者电流进行调整，或者对压力进行重新分配，以迅速实现稳压或稳流量的目的。该压力自动平衡系统不仅可以根据设定参数自动调节现场数据，同时在现场还可以随时修改数据。
本发明的有益效果是，实现了全自动平衡压力喷洒农药桶在使用者设定压力下，从根本上改变了喷洒农药桶手动调节压力、机械式压力平衡喷洒农药桶所存在的许多弊病，并同时可以适用于多种农作物。
下面结合附图和实施例对本进一步说明。图1是全自动平衡压力喷洒农药桶的结构图 图2是自动控制模块系统结构框图
图3是CPU微处理结构图 图4是自动平衡系统流程图 图5是PID模糊控制器系统框图1-数字控制面板、2-喷嘴、3-水箱、4-连杆
具体实施方式
本产品旨在提供一种自动化程度高、运行稳定的并列压力控制技术，技术方案的要点是将喷嘴处的压力与根据母管额定压力进行PID调节后的输出量汇总计算，然后送到系统分配模块，按适当的规则分配给各分支，是通过对液体压力等参数的感应，将感应转变成信号传输给系统，系统根据设定的参数，发出指令对机械设备的转速或者电流进行调整，并对压力进行重新分配，以迅速实现稳压或稳流量的目的。如图1，全自动平衡压力喷洒农药桶，包括水箱3、喷嘴2、水泵、压力传感器、自动控制模块，其中针对不同情况，喷嘴分2别具有不同的型号，通过连杆4连接到水箱，压力传感器连接到喷嘴2内壁上，感应水压；
如图2，自动控制模块包括CPU微处理器、液晶显示器、操作面板、供电装置、压力传感器、运算放大器，电源隔离模块分别电连接信号采集单元、输出单元，所述信号采集单元接入所述识别单元，其中液晶现实器和操作面板组成数字控制面板I。如图3，CPU微处理器为单片机，信号采样单元把采样到的转速、系统压力信号送到CPU微处理器的识别单元，经其识别后由运算单元处理，进行逻辑运算，形成CPU微处理器能识别的一系列数据代码，通过处理单元对信号进行数模转换，经放大单元放大后，通过输出单元把控制信号分别输出到液晶显示器和各执行机构。如图4，信号采集单元把操作面板的各项操作功能进行采集，其特征是只要某操作按键有高电平信号，就将信号送到识别单元，经识别确认为所用功能后，在处理单元内进行处理，其特征在于把经设计者预先设定的功能和采集到信号进行特殊处理，分别送到输出单元和信号采集单元。输出单元把处理后得到的信号，送到液晶显示器和相应的执行机构；另外，信号采集单元收到处理后得到的信号后，对按键进行功能性封锁，使得不同操作模式，某些按键不起作用，具体设置如下1、压力设定部分
从0.2 2Mpa，利用面板按钮；升/降，每按压一次、升或降，压力变化O.1Mpa。压力设定范围0. 2Mpa ^ 2. OMpa，设定后整个系统自动工作在设定压力下。2、系统压力传感器采用全密封精密簧片式压力传感器做为系统压力的信号采样，具有采样精度高，工作稳定可靠，不锈钢材料制作，耐腐蚀，抗震动、标准螺纹接口，O 20ma标准电流输出与CPU接口具有良好的匹配性。3、手动\自动工作状态
CPU根据面板按键选择后自动识别工作在自动、手动状态。手动状态；
CPU正确显示系统压力，系统不进行压力比较，显示屏不显示“设定压力”而显示“手动” 自动状态；
CPU正确显示系统压力和转速，面板上设定压力按键起作用并显示设定压力，进行系 统压力与设定压力比较，并输出相应的控制信号使整个系统工作在全自动压力平衡模式下。4、比较信号输出
自动工作模式下，系统压力与设定压力进行比较，根据比较结果输出连续变化的电压信号去控制水泵，调节水泵转速控制系统压力，直到系统压力与设定压力完全平衡。5、CPU外挂显不系统
系统压力显示；是一个变量，根据水压流量随时都在改变，真实反映出系统压力。设定压力显示；一旦设定后，自动锁存为一常量，除非重新设定，并且能在运行中动态设定，系统又工作在新设定的压力下。6、其它外部设施
相关抗干扰防抖动电路，高性能电源电路，上电复位电路，输入、输出隔离电路，以及AD\DA转换，看门狗电路，显示接口扩展、数据保存，选通电路，程序加密防盗写等等。均在设计时做了通盘考虑。控制系统采用模糊控制和其他控制相结合，将所有液体压力与根据母管压力进行调节后的输出量汇总计算，然后送到系统分配模块，按适当的规则分配给各分支，是通过对汽、液体的流量、压力等参数的感应，将感应转变成信号传输给系统，系统根据设定的参数，发出指令对机械设备的转速或者电流进行调整，或者对压力进行重新分配，以迅速实现稳压或稳流量的目的。该压力自动平衡系统不仅可以根据设定参数自动调节现场数据，同时在现场还可以随时修改数据。用测量得到的数据同期望值进行比较，用比较的结果来调节控制系统的响应，进而获得更好的控制效果。因此反馈自动控制理论应用的关键就是做出正确的测量和比较后，如何才能更好地调节系统的响应。PID(比例-积分-微分)控制器就是采用比例、积分、微分的关系来调节系统响应的自动控制器。压力自动平衡系统所采取的模糊自适应PID控制器设计系统框图如图5所示。模糊PID控制器以系统的偏差e和偏差变化率ec为输入量，经过模糊化处理后分别得到模糊量E和EC，以此为依据进行模糊推理，得到的输出量为PID控制参数Kp，Ki, Kd的增量A Kp, A Ki, A Kd在线调整PID参数。K1，K2，K3，K4, K5为比例因子。模糊PID控制器调整PID参数计算为
权利要求
1.一种全自动平衡压力喷洒农药桶，包括水箱、喷嘴、水泵、压力传感器、自动控制模块，压力传感器连接到喷嘴内壁上，感应水压，其特征在于自动控制模块包括CPU微处理器、液晶显示器、操作面板、供电装置、压力传感器、运算放大器，电源隔离模块分别电连接信号采集单元、输出单元，所述信号采集单元接入所述识别单元。
2.如权利要求1所述的一种全自动平衡压力喷洒农药桶，其特征在于CPU微处理器为单片机，信号采样单元把采样到的转速、系统压力信号送到CPU微处理器的识别单元，经其识别后由运算单元处理，进行逻辑运算，形成CPU微处理器能识别的一系列数据代码，通过处理单元对信号进行数模转换，经放大单元放大后，通过输出单元把控制信号分别输出到液晶显示器和各执行机构。
3.如权利要求1所述的一种全自动平衡压力喷洒农药桶，其特征在于控制系统采用模糊自适应PID。
4.如权利要求1所述的一种全自动平衡压力喷洒农药桶，其特征在于本药桶具有手动和自动两种工作状态。
全文摘要
一种全自动平衡压力喷洒农药桶，包括水箱、喷嘴、自动控制模块，其中自动控制模块包括CPU微处理器、液晶显示器、操作面板、供电装置、压力传感器、运算放大器，电源隔离模块分别电连接信号采集单元、输出单元，所述信号采集单元接入所述识别单元。全自动平衡压力喷洒农药桶具有高低压自动平衡、响应速度快、操作简单、功能齐全，具有很高的实用价值。
文档编号A01M7/00GK103004729SQ20121051890
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者王军, 田丽 申请人:安徽工程大学