摘要：为了提高我国农业植保技术、解决农药的有效利用率低、减少环境污染、改善生态环境以及避免农业资源浪费等问题，以某型喷药机为基础，分析变量施药性能的主要影响因素，介绍了变量施药控制系统总体技术方案和系统运行的基本原理，建立变量施药控制系统结构，为喷药机的变量施药控制系统的研究提供了一定的理论参考。

    目前，我国粮食和农产品的产量稳居世界第一，在我国国民经济发展中具有重要作用。改革开放以来，随着我国农业科技水平的提高和农业资金的大力投入、农业政策的完善，我国农业生产能力稳步提高，农林产品产值逐年递增。但是，我国农业生产所面临的矛盾依然存在，并严重地制约了我国农业现代化的可持续发展，在充分开发生物、化学、基因工程等新型农药对农作物进行病虫害防治的基础上，利用科技创新推动农业现代化建设，保证我国农业高产稳产的持续发展。
    随着我国农业现代化进程的不断加快，对“高效农业、精准农业”“专业化、规模化、智能化”现代农业以及先进农业生物植保技术日益受到广泛关注。由于目前我国大多数农业施药机械主要进行“粗放式”的农药喷施作业，不以目标施药区域的具体情况进行合理的施药作业，从而导致我国农药资源浪费，农作物农药含量超标，农业质量产量不均衡和生态系统污染等问题的发生。在充分利用现代自动控制及机电控制等技术的基础上，构建具备可变量施药功能的施药控制系统，实现“按需施药、精准施药”的绿色农业发展理念，为提高农业有效利用率、解决农药残留物超标、改善农林产品产量质量等问题具有重要意义。

    1 影响变量施药主要因素
    通过对国内外喷药机变量施药控制机理的综合分析，其中，系统实时压力、施药机械运行速度和施药系统管路的施药泵等均是影响单位面积变量施药控制的主要因素。
    1.1系统实时压力值
    在喷药机械工作工程中，施药系统实时压力的变化是保证施药区域施药稳定性的关键，当施药系统硬件条件一定的情况下，系统施药量与实时压力值的关系为：

    其中，q1、q2分别为系统实时压力为P1、 P2时的系统施药量。
    通过上式可知：系统实时压力与系统施药量为反比关系，当系统实时压力发生轻微波动时，施药系统管路的施药量变化明显，从而影响施药系统的有效施药作业。
    1.2施药机械运行速度
    在喷药机械工作工程中，施药机械运行速度的变化是影响单位面积施药的主要因素，当施药环境一定的条件下，系统单位面积的实际施药量与施药机械运行速度的关系为：

    其中，Q为系统单位面积的实际施药量，k为施药系数，q为系统施药量，V为施药机械运行速度，w为施药机械施药架幅宽有效长度。
    通过上式可知：系统单位面积的实际施药量与施药机械运行速度为正比关系，当施药机械的运行速度提高时，系统单位面积的实际施药量也相应增加。
    1.3施药系统的施药泵
    在喷药机械工作过程中，施药系统的施药泵工作性能是保证施药稳定性的前提，当施药系统硬件条件一定的情况下，施药泵的理论施药量和实际施药量分别为：

    其中，Qt为施药泵的理论施药量，Q为施药泵的实际施药量，d为施药泵有效直径，、为施药泵有效行程，k为施药泵缸数，n为施药泵的标定额定转速，ηv。为施药泵的有效效率值。
    通过上式可知：当施药系统的施药泵一定时，单位面积的实际施药量与施药系统的有效利用效率有关。
    通过以上的综合分析：施药系统的实时压力值、施药机械的实时运行速度和施药系统的施药泵等是影响单位面积施药量的主要因素，各个影响因素之间是相互作用和相互影响。变量施药控制系统必须在充分考虑主要影响因素的基础上，进行技术方案的实施。

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