“精准农业”是农业生产上的研究热点,随着计算机信息技术以及传感器技术的不断发展,农业生产效率得到了提高,生产成本降低,科学技术手段的革新有力地推动了农业生产的现代化和智能化。变量喷药技术是智慧农业的一个研究热点,有的变量喷药系统已经投入农业生产中。但是目前的变量喷药控制系统存在一定的弊端,针对这一现状,本文基于STM32控制器设计了新型变量喷药控制系统,并对精准变量喷药控制算法进行了深入的研究和探讨。本文设计了变量喷药系统的总体方案,通过分析系统的实际功能和工作参数要求,确定了变量喷药作业系统的喷施控制方案,详细论述了变量喷药系统的组成及工作原理。其次,本文设计了变量喷药决策子系统及喷药控制子系统,对变量喷药控制子系统的硬件设计、软件流程和控制算法进行了深入的研究,并进行了仿真分析。本文在标准遗传优化算法的基础上提出截尾均值轮盘赌选择算子并引入自适应交叉算子和变异算子,形成了改进的遗传算法,提高了算法的搜索效率和局部寻优能力。以改进的遗传算法优化PID(Proportion-IntegrationDifferentiation)控制参数,形成了改进遗传PID控制算法,对执行部件电动阀的开口大小进行调控,从而达到变量喷药的目的。为了验证本文所提出方法的有效性,以苗期玉米为作业对象,进行了田间变量喷药系统试验。试验包括喷药系统的设计与实时性分析,分为喷药量控制试验和系统响应时间试验。试验结果分析表明,本文设计的变量喷药系统,控制精度高,响应速度快,实时性好,可为变量喷药系统的农田应用提供理论依据和技术支持,能够减少喷药量,减少对环境的污染,提高农产品品质,具有重要的经济及社会效益。