我国农药喷洒技术落后,病虫害防治效果不佳,农药利用率低,在造成农药大量浪费的同时严重污染了生态环境。其中,农药利用率低的主要原因就是喷雾沉积率不高导致的。国内外对于提高喷雾沉积率进行了大量研究,与国外先进的喷雾技术相比,当前国内对于雾滴沉积的提高研究较少,且技术相对落后。因此,急需一种经济、有效、快速的方法来提高喷雾沉积率,以满足农业生产需求。雾滴粒径大小和雾滴运动速度是影响雾滴沉积的最根本因素。本文通过对系统整体结构、控制算法以及软硬件等方面的研究,设计了一种PWM间歇式调压控流喷雾控制系统,在提高喷雾压力的同时定量控制喷雾流量,以获取较细的雾滴粒径和更高的雾滴速度来提高雾滴沉积,从而提高农药的有效利用率,减少污染,保护生态环境。本文主要研究内容如下:(1)针对雾滴粒径、喷雾流量、喷雾压力等可控喷雾技术参数对雾滴沉积的影响,提出了一种PWM间歇式调压控流的喷雾控制方案来提高喷雾沉积率。建立了直流电机、隔膜泵、高速开关电磁阀以及传感器的数学模型,融合PWM间歇式调压控流喷雾控制系统的组成结构,搭建了整个被控系统的数学仿真模型。(2)根据建立的被控系统数学模型,设计出PWM间歇式调压控流喷雾控制系统的模糊PID控制器,进行了仿真实验,并对比分析了传统的PID控制器和模糊PID控制器。仿真结果表明:模糊PID控制器相比于传统的PID控制器能够使整个被控系统拥有更好的控制性能。(3)对PWM间歇式调压控流喷雾控制系统进行了软硬件设计。以STM32F103C8T6单片机作为控制单元,结合模糊PID控制算法,控制隔膜泵直流电机的转速和高速开关电磁阀的开关动作,实现喷雾压力增加而流量定量控制。通过Matlab/GUI界面设计了系统的显控中心;通过直流降压电路为系统各组成部分提供电压;选用了BP801型压力变送器、SEN-HZ41WA型流量传感器等检测喷雾状态参数。(4)以直流电机转速恒定(占空比34%)和高速开关电磁阀阀门全开(占空比100%)时的喷雾压力0.3MPa作为对比工况,以0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa作为调压控流喷雾控制系统的试验喷雾压力。利用激光粒度仪测量不同压力下的雾滴粒径值,以水平位置为自变量,VMD为因变量,建立不同压力下雾滴粒径的分布方程,能够准确的描述喷雾扇面内纵向剖面上不同水平位置的VMD分布,直观地反映出PWM间歇式调压控流喷雾控制系统能够减小雾滴粒径;利用CFD数值模拟,选用了DPM模型,对喷头雾化性能进行了研究。仿真结果表明:PWM间歇式调压控流喷雾控制系统能够使雾滴的运动速度提高,同时验证了系统压力增加可以减小雾滴粒径。(5)以开花结荚期蚕豆为试验对象,开展基于PWM间歇式调压控流喷雾控制系统下压力分别为0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa的喷雾雾滴覆盖率和沉积率的研究,并与工况压力0.3MPa进行比较。田间对比试验结果表明:喷雾压力为0.4MPa、0.5MPa和0.6MPa相比于对比工况0.3MPa,雾滴平均覆盖率分别增加了9.2%、34.6%、32.3%,平均沉积率增加了9.9%、26.4%、22.9%。室内对比试验结果表明:喷雾压力为0.4MPa、0.5MPa和0.6MPa相比于对比工况0.3MPa,雾滴平均覆盖率分别增加了12.0%、26.9%、32.6%,平均沉积率增加了6.5%、20.3%、29.0%。通过田间试验和室内试验,验证了本文中的喷雾控制系统能有效提高喷雾沉积率。