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2 变量施药控制系统总体技术方案
以某型喷药机施药系统技术要求为基础，结合施药系统通用性的设计理念，建立以供药系统、控制系统、检测系统和喷药系统为半闭环的变量施药控制系统（施药一检测一控制一施药）的总体技术方案，如图1所示。
3 变量施药控制系统基本原理
通过综合分析国内外可变量施药控制系统的技术现状，在系统压力、机械运行速度和施药泵性能为主要影响参数的基础上，保证系统压力和施药泵性能一定的条件下，以单位面积施药量为目标变量，建立施药系统控制系统的技术路线，以某型喷药机（车）为平台，在中央控制器的控制下，利用传感测试技术，实时采集信息，驱动施药系统实施按需施药的变量控制策略，其中，控制系统技术路线如图2所示。
施药作业前，运行变量施药控制系统，输入目标区域的单位面积施药量，控制系统在调整系统实时施药压力和确定施药泵综合性能稳定等初始施药条件满足时进行施药作业。在施药机械进入目标施药区域后，以速度传感器采集施药机械的实时运行速度，并把采集的实时速度信号传输给系统控制器，在控制器系统综合分析和相应响应运算后，生成信号驱动系统流量控制阀门，再通过压力传感器和流量传感器实时采集系统压力和流量信息，反馈到系统控制器，利用减压阀控制系统施药压力，再利用流量控制阀控制系统施药量，实现闭环控制环路，实施变量施药。
4 变量施药控制系统结构
在施药系统控制系统技术路线的基础上，基于数字信号采集，图像数字处理和机电系统控制等学科理论，结合农业植保机械运行环境的复杂工况实际要求，对施药控制系统结构进行构建，变量施药控制系统以车载电源和施药机械柴油发动机为动力源，在PLC控制器控制下实现变量施药控制。其中，变量施药控制系统结构主要由电源、药箱、操作控制板、系统控制器、传感器、离合器和施药泵等组成，系统结构如图3所示。
5 总结
研究变量施药控制系统的核心是保证单位面积施药量，而保证单位面积施药量的关键在于合理分配机械运行实时速度与施药系统实时施药量的关系，变量施药控制系统是实现速度与流量匹配控制平台，是施药机械实施“高效、精准”农药喷施的核心部件。在充分利用现代自动化控制理论、过程控制理论及机电控制理论等技术基础上，建立可以执行变量施药功能的施药控制系统，实现“按需施药、精准施药、可持续耕作植保”的绿色农业发展理念，着力提高农业生产的农业有效利用率、解决农产品农药残留物超标不合格、改善农林产品产量、质量不均衡等问题具有理论研究价值。
本文为构建变量施药控制系统，在分析了变量施药性能的主要影响因素、变量施药控制系统总体技术方案和系统运行基本原理的基础上，建立了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指导作用。
