[發(fā)明專利]基于溫度和壓力監(jiān)測的無人機(jī)噴霧控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010799373.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN112109895B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬書芳;朱德慧;潘月敏;周軍;陳新舉;禹田;孫家峰;許杰;王學(xué)良;楊靜;孫健武;陳穎;梅最英;孫敏建;高隆巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宿州市植檢植保站;安徽疆禾航空植保有限公司
• 主分類號(hào): B64D1/18
• 分類號(hào): B64D1/18;A01M7/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 高寧馨

本發(fā)明提供了一種基于溫度和壓力監(jiān)測的無人機(jī)噴霧控制方法，包括如下步驟：在無人機(jī)噴霧系統(tǒng)上電完成后首先進(jìn)行初始化，初始化完成后定期開啟采集溫度值和壓力值；當(dāng)檢測的溫度值低于溫度下限值t1時(shí)，控制器控制溫控開關(guān)導(dǎo)通從而開始加熱，當(dāng)檢測的檢測值高于溫度上限值t2時(shí)，控制器斷開溫控開關(guān)以停止加熱；當(dāng)檢測的壓力值低于壓力下限值p1時(shí)，控制器啟動(dòng)電機(jī)工作，并通過第一控制值控制變頻器逐漸增加壓力；當(dāng)檢測的壓力值高于上限值p2時(shí)，通過控制變頻器以逐漸減小壓力；當(dāng)檢測的溫度和壓力位于容許區(qū)間時(shí)，維持系統(tǒng)恒定工作。本發(fā)明當(dāng)壓力和溫度失控時(shí)以及設(shè)備狀態(tài)異常時(shí)能夠第一時(shí)間告警杜絕危險(xiǎn)的發(fā)生，極大地提高了系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，尤其涉及基于溫度和壓力監(jiān)測的無人機(jī)噴霧控制方法，尤其適用于無人機(jī)精準(zhǔn)施藥。

背景技術(shù)

隨著智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，各類施藥機(jī)具被廣泛使用，以滿足各種農(nóng)業(yè)種植場景的需要，其中，無人機(jī)噴霧方式憑借高效、廣泛、便捷等優(yōu)勢(shì)得到了極大的推廣。

其中，無人機(jī)噴霧的溫度與壓力是精準(zhǔn)施藥的前提條件，在無人機(jī)噴霧的過程中如果溫度與壓力過低，會(huì)導(dǎo)致霧化產(chǎn)生的霧滴數(shù)不足，溫度與壓力過高，又會(huì)導(dǎo)致噴施藥物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，失去藥效。從安全的角度也需要確保無人機(jī)噴霧裝置產(chǎn)生的溫度與壓力值在安全的指標(biāo)內(nèi)，避免因?yàn)閴毫^大溫度或壓力過高造成爆炸。

但是，現(xiàn)有的無人機(jī)噴霧系統(tǒng)并沒有能夠很高的解決施藥過程中的溫度和壓力問題。例如如果持續(xù)加壓、猛烈加壓等都容易產(chǎn)生爆炸。此外，現(xiàn)有的無人機(jī)噴霧系統(tǒng)在使用過程中狀態(tài)發(fā)生異常變化時(shí)也無法做到有效地識(shí)別，在出現(xiàn)故障時(shí)也不能及時(shí)高效地解決問題。例如腔體出現(xiàn)磨損老化導(dǎo)致壓力泄露時(shí)如果不能及時(shí)處理容易發(fā)生更嚴(yán)重的損壞。

因此，如何更智能化的實(shí)現(xiàn)噴霧控制是目前迫切需要解決的一大難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種高效安全的基于溫度和壓力監(jiān)測的無人機(jī)噴霧控制方法，可應(yīng)用于各類需要加熱加壓的使用場景中，包括無人機(jī)精準(zhǔn)施藥，實(shí)現(xiàn)了在高效加熱加壓的同時(shí)兼顧安全防爆的優(yōu)點(diǎn)，控制精準(zhǔn)方便。

為了達(dá)到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種基于溫度和壓力監(jiān)測的無人機(jī)噴霧控制方法，所述方法包括如下步驟：1)在無人機(jī)噴霧系統(tǒng)上電完成后首先進(jìn)行初始化，初始化完成后定期開啟采集溫度值和壓力值；2)當(dāng)檢測的溫度值低于溫度下限值t1時(shí)，控制器控制溫控開關(guān)導(dǎo)通從而開始加熱，當(dāng)檢測的檢測值高于溫度上限值t2時(shí)，控制器斷開溫控開關(guān)以停止加熱；當(dāng)檢測的溫度值位于區(qū)間[t1,t2]時(shí)，控制器維持溫度恒定；3)當(dāng)檢測的壓力值低于壓力下限值p1時(shí)，控制器啟動(dòng)電機(jī)工作，并通過第一控制值控制變頻器逐漸增加壓力；當(dāng)檢測的壓力值高于上限值p2時(shí)，通過控制變頻器以逐漸減小壓力；當(dāng)檢測的壓力值位于區(qū)間[p1,p2]時(shí)，控制器維持壓力恒定，其中t1t2，p1p2；其中，系統(tǒng)采用外接變頻器控制電機(jī)進(jìn)而控制管道壓力的方式。

其中，所述壓力的控制包括：控制器的壓力開關(guān)量輸出端子連接交流接觸器的線圈控制側(cè)，用于控制交流接觸器開關(guān)的通斷，控制器的壓力模擬量輸出端子連接變頻器的控制輸入端，用于控制變頻器的輸出，從而調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

所述第一控制值根據(jù)升壓情況采用模糊控制算法進(jìn)行控制，所述模糊控制算法如下：增加壓力的速率根據(jù)前后兩次采集的壓力差值及建立的模糊表控制，模糊表存有多個(gè)壓力差值區(qū)間以及與各區(qū)間一一對(duì)應(yīng)的升壓速率，當(dāng)在定長的時(shí)間段內(nèi)，檢測到前后兩次采集到的壓力值后，判斷此二者的壓力差值在模糊表中的哪個(gè)區(qū)間，對(duì)應(yīng)給出相應(yīng)的控制輸出。

進(jìn)一步的，當(dāng)連續(xù)預(yù)定次數(shù)檢測到溫度均高于溫度上限時(shí)或連續(xù)預(yù)定次數(shù)檢測到壓力均高于壓力上限時(shí)，通過報(bào)警輸出電路進(jìn)行異常報(bào)警。

所述控制方法還包括按鍵檢測步驟，用于判斷是否有按鍵事件以實(shí)行干預(yù)控制，所述干預(yù)控制包括強(qiáng)制關(guān)機(jī)、上限值設(shè)定、下限值設(shè)定、告警設(shè)定。