Closed-Loop Control of Chemical Inj

Closed-Loop Control of Chemical Injection Rate for a Direct Nozzle Injection System
To realize site-specific and variable-rate application of agricultural pesticides, accurately metering and controlling the chemical injection rate is necessary. This study presents a prototype of a direct nozzle injection system (DNIS) by which chemical concentration transport lag was greatly reduced. In this system, a rapid-reacting solenoid valve (RRV) was utilized for injecting chemicals, driven by a pulse-width modulation (PWM) signal at 100 Hz, so with varying pulse width the chemical injection rate could be adjusted. Meanwhile, a closed-loop control strategy, proportional-integral-derivative (PID) method, was applied for metering and stabilizing the chemical injection rate. In order to measure chemical flow rates and input them into the controller as a feedback in real-time, a thermodynamic flowmeter that was independent of chemical viscosity was used. Laboratory tests were conducted to assess the performance of DNIS and PID control strategy. Due to the nonlinear input–output characteristics of the RRV, a two-phase PID control process obtained better effects as compared with single PID control strategy. Test results also indicated that the set-point chemical flow rate could be achieved within less than 4 s, and the output stability was improved compared to the case without control strategy.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ควบคุมวงปิดอัตราการฉีดสารเคมีสำหรับระบบการฉีดของหัวฉีดโดยตรงตระหนักถึงโปรแกรมประยุกต์เฉพาะไซต์ และตัวแปรอัตราเกษตรสารกำจัดศัตรูพืช การวัดแสงได้อย่างถูกต้อง และการควบคุมสารเคมี อัตราฉีดจำเป็นต้อง การศึกษานี้นำเสนอต้นแบบของหัวฉีดโดยตรงฉีดระบบ (DNIS) ซึ่งความล่าช้าในการขนส่งสารเคมีความเข้มข้นเป็นอย่างมากลดลง ในระบบนี้ มีใช้ตัวอย่างรวดเร็วปฏิกิริยา solenoid วาล์ว (RRV) สำหรับ injecting สารเคมี ควบคุม โดยสัญญาณความกว้างพัลส์เอ็ม (PWM) ที่ 100 Hz เพื่อให้ มีความกว้างพัลส์ที่แตกต่างกัน สามารถปรับอัตราการฉีดสารเคมี ในขณะเดียวกัน กลยุทธ์การควบคุมวงปิด สัดส่วนทฤษฎีบูรณาการอนุพันธ์ (PID) วิธี ถูกใช้สำหรับการวัดแสง และ stabilizing อัตราฉีดเคมี การวัดอัตราไหลของสารเคมี และการป้อนข้อมูลเหล่านั้นลงในตัวควบคุมเป็นคำติชมแบบเรียลไทม์ flowmeter ขอบที่ขึ้นอยู่กับความหนืดของสารเคมีที่ใช้ มีดำเนินการทดสอบห้องปฏิบัติการเพื่อประเมินประสิทธิภาพของ DNIS และ PID การควบคุมกลยุทธ์ เนื่องจากลักษณะอินพุต – เอาท์พุตไม่เชิงเส้นของตัว RRV กระบวนการควบคุม PID two-phase รับผลดีตกเดียว PID การควบคุมกลยุทธ์ ผลการทดสอบยังระบุว่า อัตราการไหลสารเคมีจุดชุดที่สามารถทำได้ภายในน้อยกว่า 4 s และเสถียรภาพผลผลิตดีขึ้นเมื่อเทียบกับกรณีไม่มีการควบคุมกลยุทธ์การ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วงปิดการควบคุมอัตราการฉีดสารเคมีสำหรับระบบฉีดหัวฉีดโดยตรงตระหนักถึงเว็บไซต์ที่เฉพาะเจาะจงและการประยุกต์ใช้ตัวแปรอัตราของสารกำจัดศัตรูพืชทางการเกษตรได้อย่างถูกต้องวัดและการควบคุมสารเคมีอัตราการฉีดที่มีความจำเป็น การศึกษาครั้งนี้ได้นำเสนอต้นแบบของระบบหัวฉีดหัวฉีดโดยตรง (DNIS) โดยที่สารเคมีการขนส่งล่าช้าเข้มข้นได้รับการลดลงอย่างมาก ในระบบนี้อย่างรวดเร็วปฏิกิริยาวาล์วขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า (RRV) ถูกนำมาใช้สำหรับการฉีดสารเคมีขับเคลื่อนด้วยชีพจรกว้าง (PWM) สัญญาณที่ 100 เฮิรตซ์เพื่อให้มีความกว้างที่แตกต่างกันชีพจรอัตราการฉีดสารเคมีสามารถตั้งค่า ขณะที่วงปิดกลยุทธ์การควบคุมสัดส่วน-หนึ่ง-อนุพันธ์ (PID) วิธีการที่ถูกนำมาใช้สำหรับการวัดแสงและการรักษาเสถียรภาพทางเคมีอัตราการฉีด เพื่อวัดอัตราการไหลของสารเคมีและใส่พวกเขาเป็นตัวควบคุมเป็นข้อเสนอแนะในเวลาจริงเป็นมิเตอร์อุณหพลศาสตร์ที่เป็นอิสระจากความหนืดของสารเคมีที่ถูกนำมาใช้ ทดสอบในห้องปฏิบัติการได้ดำเนินการในการประเมินประสิทธิภาพการทำงานของ DNIS และกลยุทธ์การควบคุมระบบแก่ เนื่องจากลักษณะนำเข้าส่งออกเชิง RRV เป็นสองเฟสกระบวนการควบคุมที่ได้รับผลกระทบ PID ดีขึ้นเมื่อเทียบกับกลยุทธ์การควบคุมพีไอดีเดียว ผลการทดสอบยังแสดงให้เห็นว่าการตั้งจุดสารเคมีที่อัตราการไหลจะประสบความสำเร็จภายในน้อยกว่า 4 วินาทีและเสถียรภาพการส่งออกได้รับการปรับปรุงเมื่อเทียบกับกรณีโดยไม่ต้องกลยุทธ์การควบคุม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ควบคุมวงปิดของอัตราการฉีดสารเคมีสำหรับระบบหัวฉีดหัวฉีดโดยตรงตระหนักถึงเฉพาะและตัวแปรอัตราการประยุกต์ใช้สารเคมีเกษตรอย่างถูกต้องระบบวัดแสงและการควบคุมสารเคมีฉีดเท่ากัน เป็นสิ่งที่จำเป็น การศึกษานี้ได้นำเสนอต้นแบบของระบบหัวฉีดหัวฉีดโดยตรง ( dnis ) ซึ่งสารเคมีความเข้มข้นการขนส่งล่าช้าได้รับการลดลงอย่างมาก ในระบบนี้ การทำวาล์วขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า ( rrv ) ใช้สำหรับฉีดสารเคมีที่ขับเคลื่อน โดยการปรับความกว้างพัลส์ ( PWM ) สัญญาณที่ 100 Hz ดังนั้น แตกต่างกับชีพจรความกว้างสารเคมีฉีดเท่ากันอาจจะปรับ ในขณะเดียวกัน , วงปิด ควบคุมกลยุทธ์ สัดส่วนอินทิกรัลอนุพันธ์ ( PID ) วิธีการ คือใช้สำหรับการวัดและการรักษาเสถียรภาพทางเคมีฉีดในอัตรา เพื่อวัดอัตราการไหลของสารเคมีและใส่ไว้ในตัวควบคุมเป็นข้อเสนอแนะในเวลาจริง , FLOWMETER ความร้อนที่เป็นอิสระของความหนืดสารเคมีที่ใช้ จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการ มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินประสิทธิภาพของ dnis และกลยุทธ์การควบคุม PID . เนื่องจากการเข้า–ออกแบบลักษณะของ rrv , แบบ PID การควบคุมกระบวนการได้ผลที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับกลยุทธ์การควบคุมแบบพีไอดีเดียว ผลการทดสอบพบว่าจุดตั้งอัตราการไหลของสารเคมีได้ภายในเวลาไม่ถึง 4 วินาที และผลผลิตมีเสถียรภาพดีขึ้น เมื่อเทียบกับกรณีไม่มีกลยุทธ์การควบคุม