[0089]k--百分率计时器设定值，％ ;
[0090] n--驱动电动机转速，r/min ;
[0091] r--轮胎动力半径，m ;
[0092] ij 电动机减速器传动比；
[0093] i2--车轮减速器传动比。
[0094] (6)计算喷灌机的行走时间：
[0095] 对于圆形喷灌机旋转一圈所用的时间，可以表示为：
[0097] 式中：单圈行走时间，h;
[0098] Le一一末端塔架车至中心支轴的距离，m。
[0099] 对于平移式喷灌机走完U长距离所用的时间，可以表示为：
[0101] 式中一一走完U长距离所用的时间，h;
[0102] Lj--同上。
[0103] 当喷灌机百分率计时器设定值为100%时，所需要的行走时间最短。
[0104] (7)计算注肥时间：指注肥泵注射完肥料原液所需的总时间，可以表示为：
[0106] 式中：T2--注肥时间，h ;
[0107] V、q--同上。
[0108] 喷灌机的单圈行走时间内，注肥泵需要把原液总体积V的肥液全部泵入喷灌机， 即T2等于
[0109] 注肥泵流量随动喷灌机流量原理：要求喷灌机在运行过程中的入机总流量发生变 化时，注肥泵通过改变电源频率注肥流量随动变化，使喷灌面积内喷洒肥液浓度恒定。
[0110] 注肥原理：要求喷灌机在所控制面积内的施肥量刚好与注肥泵所注入的肥量相 等。当喷灌机百分率计时器设定值为100%时，圆形喷灌机单圈运行时间或平移式喷灌机走 完整个地块长度运行时间最短，此处记作。按照最大溶解度配置肥料原液时，原液浓度最 高，注肥泵的注肥时间最短，此处记为t2。
[0111] (1)当^二^时，表明圆形喷灌机行走完一圈或平移式喷灌机走完整个地块长度 时注肥泵刚好注肥完毕，此情况下不需要调整参数。
[0112] (2)当TiXTJt，表明在注肥泵的注肥时间内圆形喷灌机行走不足一圈或平移式喷 灌机走不完U长度，因此需要延长注肥时间，此时可以减小注肥泵的注肥流量q或者降低 原液的浓度C，使得原液总体积恰好能供圆形喷灌机行走一圈或平移式喷灌机走完整个地 块长度，即：
[0114] 若改变注肥泵流量，则原液总体积（肥液体积）V保持不变；降低肥液浓度时，原液 总体积V变为：
[0115] V' =^V
[0116] (3)当^灯^寸，表明圆形喷灌机行走完一圈或平移式喷灌机走完整个地块长度时 注肥泵还未注完所有的原液，因此需要降低喷灌机的行走速度，延长其行走时间，使得圆形 喷灌机行走完一圈或平移式喷灌机走完整个地块长度时原液恰好注完，此时百分率计时器 应调整为：
[0118] 另外根据灌溉要求还可以计算得到：
[0119] (8)计算喷灌水肥深度：指喷灌机喷洒到田间的肥液的深度，可以表示为：
[0121] 式中：hf-一喷灌水肥深度，mm ;
[0122] q、Q、T、A--同上。
[0123] (9)计算喷灌清水深度：在喷灌机的水肥一体化作业中，施肥与灌水要协同考虑， 每次施肥完毕还须喷洒一定深度的清水以满足作物所需的灌水定额，并对叶面进行清洗， 喷灌清水深度可以表示为：
[0124] hw= h-h f
[0125] 式中：hw--喷灌清水深度，mm ;
[0126] h--灌水定额，mm。
[0127] 进一步地，所述控制单元还包括数据传输子单元，其与所述处理器连接，用于将所 述温度传感器检测到的温度和流量传感器检测到的流量以及所述肥液浓度、肥液的体积以 及所述灌溉要求传递给远程服务端。
[0128] 进一步地，所述控制单元还包括液位传感器，其安装于肥液容器内，用于检测液位 并传递给处理器，由所述处理器根据所述液位对所述施肥执行单元和恒压供水单元的启停 进行控制。
[0129] 控制单元可以为PLC，嵌入系统或工控机等，与喷灌机、恒压供水单元、施肥执行单 元相耦合。控制单元通过人机交互终端HMI如液晶触摸屏等接受用户设置信息及信息输 出；通过现场总线（RS485/CAN总线）与恒压供水单元，施肥执行单元进行组网通信功能； 通过数据传输单元能够与远端控制系统相通信，实现数据及指令的中继转发。控制单元具 有控制喷灌机所需输出端口、喷灌机行进百分率计时器设定值输出端口，具有取得喷灌机 运行状态输入端口等功能；具有控制恒压供水单元运行、停止、压力调节，监视恒压供水单 元运行状态等功能；具有控制施肥执行单元注肥运行及停止、搅拌运行及停止、调节注肥流 量，监视施肥执行单元运行状态等功能；具有肥水配合计算等计算功能，工作人员可根据施 肥量、喷灌机有效控制面积、喷灌机特性参数、肥料特性参数、当前入机水温、灌水定额、施 肥执行单元参数等信息计算施肥所需肥水总量、各种肥料投入量、肥液配制次数、喷灌机行 进速率等；具有施肥控制功能，如根据计算结果，自动设置喷灌机行进百分率（喷灌机运动 和停止的时间百分率），调节施肥执行单元注肥流量等。
[0130] 进一步地，所述施肥执行单元还包括搅拌器，设置于所述肥液容器内。
[0131] 利用上述喷灌机控制系统进行喷灌时，包括以下几个步骤：
[0132] 步骤 1
[0133] 信息设置。使用者通过本地或远程HMI (人机交互终端）对施肥控制单元进行以 下信息设置：
[0134] 1、喷灌圈信息，包括地形大小、形状（如圆形、方形）等。
[0135] 2、喷灌机信息，包括型式（如圆形、平移式）、有效控制面积、行走速度、悬臂长度、 尾枪有无等；
[0136] 3、肥料信息，包括肥料类别、名称、固态肥时各种温度下的溶解度，以及其他理化 特性；
[0137] 4、控制信息，包括恒压供水单元、施肥执行单元的通信参数、识别ID ;
[0138] 步骤 2
[0139] 系统启动及运行状态建立。
[0140] 1、现场系统给电，各单元启动后进行初始化并建立现场总线数据连接。
[0141] 2、控制单元通过现场总线查询恒压供水单元、施肥执行单元工作状态信息。
[0142] 3、状态正异常时系统进入相应状态。
[0143] 4、配置有HMI (人机交互终端）时，HMI做相应提示。
[0144] 5、配置有数据传输单元时，可向远端发送状态信息，或接受远端信息请求。
[0145] 步骤 3
[0146] 施肥准备。
[0147] 1、肥料及施肥量设置。
[0148] 可通过施肥控制单元HMI选择一种或多种肥料，并制定施肥量。
[0149] 2、设置灌水定额。可通过施肥控制单元HMI设置本次施肥的灌水定额。
[0150] 3、施肥控制单元判定所选多种肥料的化学相容性，以及混合、稀释时的热学特性， 不相容或有投入次序时，给与提示。
[0151] 4、固态水溶肥的情况下，控制单元通过温度传感器测量当前给水温度，并以此温 度下各种肥料的溶解度作为依据，计算水肥配合比例及肥水总量。
[0152] 根据施肥执行单元所配置肥料容器如肥料罐的容积计算本次是否需要分多次配 合肥液，以及分施次数、每次各种肥水投入数量。
[0153] 5、控制单元结合所给定灌水定额计算喷灌机的行进百分率。
[0154]6、施肥控制单元控制施肥执行单元将肥液充分搅拌混合。
[0155] 步骤 4
[0156] 施肥（水肥一体化灌溉）。
[0157]1、根据计算结果配置肥液。
[0158] 2、通过HMI指示施肥开始。
[0159] 3、控制单元启动恒压供水单元。
[0160] 4、控制单元监测恒压供水单元的压力值到达设定值后输出百分率信号，启动喷灌 机。
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