精准农业是被广泛承认的可持续发展农业,并在国外已经获得了显著的经济和社会效益。在精确农业技术体系中,精准变量喷雾是一个重要的组成部分,是保证单位面积施药量、提高农药利用率、降低环境污染的必要措施。本文结合东北农业大学重点科技攻关项目,围绕变量喷药目的,分析农作物喷雾机控制器的工作原理即保证农田单位面积喷雾量恒定的喷雾作业,根据喷雾机的车速变化,对喷雾作业中的数据进行实时的检测并控制喷头喷雾量。对农作物喷雾控制系统整体设计,进行了深入非行走试验分析研究。针对我国精准农业中变量喷雾技术的发展需求现状,本文对精准变量喷雾控制系统进行研究。根据农作物喷雾机控制器的工作原理即保证农田单位面积喷雾量恒定的喷雾作业,对喷雾作业中的数据进行实时的检测,为设计的核心内容。依据技术要求,借助闭环控制原理和农作物喷雾机控制器工作原理的分析,通过模块化设计方法,制定了以单片机为控制核心,调节阀为执行机构的控制器设计方案,围绕方案展开深入的研究。论文首先根据系统设计方案与功能要求,对检测部件、执行部件等相关硬件设备进行了选型,由于调节阀具有流量非线性的特点,通过试验并分析其原理,根据e、?e和e2?找出u的增量?u的输出控制规则,并用这些规则来建立控制规则,从而保证喷雾量的精准度。其次对控制器的硬件电路进行了设计,重点对控制板,电源电路,信号采集电路以及驱动电路进行设计,整合各个模块电路并制作PCB样板。然后,对控制器的软件进行了设计,选用C语言软件开发平台Keil C51编写控制器程序,利用控制板处理器的定时中断功能控制调节阀开、关时间。针对调节阀的控制算法,传统PID与积分分离PID的应用出现了严重超调及动态响应慢的现象,针对这一现象,特对此进行深入分析,设计了具备增量型模糊PID控制算法。稳定了输出,缩短了调节时间,提高了控制精度。最终经过综合研究,设计出一款具有变量喷雾、可实现手/自动控制的农作物喷雾机控制器。对本课题所设计的农作物喷雾控制器进行了室外非行走试验。改变工作压力时,农作物喷雾系统喷头喷雾量与设定喷雾量基本吻合;对农作物喷雾控制器的动态响应进行试验分析,试验结果表明农作物喷雾机在工作状态下,控制器的动态性能良好;最后根据模拟车速的变化,实时记录控制器流量、实际流量与理论设定喷雾量进行分析,试验结果表明农作物喷雾机控制器控制喷雾量可以满足设定要求。