摘要：目前国内变量施肥控制系统与排肥监测系统集成化程度低，电动机驱动变量施肥系统动态响应研究不够深入。为此设计了基于电动机驱动、支持多路播种施肥监测的变量施肥控制系统，主要包括触摸屏、中央控制器和数据采集器。控制器以MCU为核心，读取GPS测速模块获取的机具行进速度，监测排肥电动机实时转速，与数据采集器通讯获取多路排种或施肥状态，与触摸屏通讯设置作业参数和监测作业状态。搭建试验平台，测得排肥轴转速范围为12.5~125r/min、监测灵敏度为3s时，系统监测可靠性为100%。进行了系统排肥量变化响应时间试验，室内试验结果表明在0~11500g/min的排肥量变化范围内，系统响应时间最大为0.75s。系统整机试验中，75~450kg/hm2的施肥量变化区间，公差以75kg/hm2递增，行进速度平均为3.79km/h时，系统响应时间平均为1.08s；在设定施肥量450、600、750kg/hm^2下，改变不同行进速度的过程中，排肥量准确率平均值分别为95.92%、95.24%和98.26%，方差分别为3.01%、1.39%和1.36%。田间试验表明，施肥量分别为450、600、750kg/hm2时，系统排肥量准确率平均值为94.69%，方差为2.23%，多路排种、排肥监测故障报警准确率为100%。

关键词：变量施肥 播种施肥机 播种监测 可视化 多路监测 

单位：中国农业大学信息与电气工程学院; 北京100083; 北京农业智能装备技术研究中心; 北京100097; 国家农业信息化工程技术研究中心; 北京100097; 俄克拉荷马州立大学生物系统与农业工程系; 斯蒂尔沃特74078