本研究针对在施药过程中农药浪费严重、农业人口劳动力短缺等问题,着重从提升喷施技术水平和作业设备质量两方面,设计出总喷幅为10m的可远程控制的喷杆式喷施系统,并研究了不同的控制喷雾雾滴粒径值的方法,为改善喷施技术水平、改进作业设备质量提供了参考,具体研究内容如下:（1）为保证作业效率,结合车架尺寸,设计总喷洒幅度宽为10m的喷杆式喷施系统,对喷杆和喷杆架等关键零部件进行应变分析,经过初步分析,随着分析网格的细化,最大应力值出现大幅增加现象,说明结构中存在应力奇异点,且喷杆末端位移量较大,通过在受力集中部位添加圆角、在靠近喷杆末端处添加斜拉悬吊机构改善上述问题,经过改善,喷杆最大应力减小为80.54MPa,相比减小441.36MPa,喷杆展臂末端最大位移量为15.89mm,相比减小22.3mm,消除了应力奇异点且减小了喷杆位移量。由于路面起伏不平对喷杆产生激励,为防治喷杆本身固有频率与外部激励发生耦合产生共振现象,因此对喷杆进行固有模态分析和谐波响应分析,分析结果表明当外部激励频率在2.0Hz和3.3Hz附近时,会与喷杆固有频率发生耦合产生共振现象,经过对喷杆进行质量优化、添加约束等优化,使喷杆一阶固有频率大于10Hz,避开激励区间,且当喷杆壁厚为2mm时,喷杆质量最轻,可节省28.4%的生产材料。（2）设计磁化异丙甲草胺除草剂溶液表面张力试验和磁化喷雾雾滴粒径试验,记录不同磁场强度和磁化时长两影响因素下除草剂溶液表面张力值和喷雾雾滴粒径值,研究磁化作用对除草剂溶液表面张力及除草剂喷雾雾滴粒径大小的影响规律,对数据进行拟合,给出符合描述数据变化的函数关系式,探索新型除草剂喷雾雾滴粒径控制方法。在0—500m T磁场范围内,溶液表面张力值和喷雾雾滴粒径值随磁场强度的增加和磁化时长的增加均出现先下降后回升的趋势,只有在特定磁场强度和磁化时长范围内磁化效果才最佳。通过对磁化表面张力数据进行拟合,洛伦兹拟合模型拟合精度最高,其决定系数R~2为0.8164,调整后决定系数Adjusted R~2为0.794,最适用于描述除草剂溶液表面张力受磁场强度和磁化时长影响的变化规律,并以洛伦兹模型函数作为表面张力与磁化强度和磁化时长的函数关系式。通过对磁化除草剂溶液喷雾雾滴粒径数据进行拟合,以固定磁场强度调整磁化时长的方法给出了磁场强度为350m T条件下调控喷雾滴粒径的函数关系式。（3）通过设计试验研究不同喷施压力、不同喷施高度、不同水平位置下雾滴粒径变化情况,为在实际喷施作业中合理设定喷施压力及喷施高度提供参考。雾滴粒径值测试点距离竖直中心线越远,雾滴粒径值越大;喷施压力越大,雾滴粒径越小,且喷施压力与雾滴粒径呈线性关系;喷施高度越高,即在竖直方向上距离喷头越远,雾滴粒径值越大,喷施高度与雾滴粒径也呈线性关系。通过差异显著性分析,水平位置、喷施压力、喷施高度三种因素的主效应和交互效应均对雾滴粒径值的大小有显著性影响,除此之外,各因素不同水平也同样对雾滴粒径值的大小有显著性影响。（4）使用HTML5、TCP/IP、FRP内网穿透等技术设计可通过Web网页远程控制的喷雾机喷施系统。通过实现对Web网页的设计、Web网页与树莓派通信的设计、伺服电动缸运动控制、FRP内网穿透的设计,四者结合实现Web网页对喷施系统的远程控制。经过试验测试,喷雾系统可快速响应操作人员下发的指令,并准确完成动作。为生态无人农场植保作业设备提供新的控制方式参考。