精准农业航空技术是我国现代化大农业的核心技术之一。该项技术是根据不同地块的作业条件,按照坐标和时间变化来调整航空飞行器的作业参数,以获取最优的绿色植保作业效果,其中变量喷雾是最有效的实施环节。随着无人机技术的快速发展,无人机变量喷施技术逐步被开发,但是关键技术仍不成熟。本文综述了国内外对于变量喷雾这一技术的研究状况,利用飞行加速度信息和喷雾压力,采取流量控制的方式,校准喷雾的作业精度,提高作业效率,获取最佳农药减施效果。核心技术是利用单片机采集飞行加速度、喷雾流量等数据,结合PID控制算法控制飞行速度。同时利用PWM控制方式,控制液泵的工作时间,实现了对喷雾流量量实时控制,设计完成多旋翼无人机变量喷雾系统,并通过变量喷施试验验证首先在分析国内外关于变量喷雾技术研究现状基础上,综述地面变量喷雾技术以及无人机变量喷雾技术,研究确定采用PWM脉宽调节方式的控制方案,并对专用航空喷头进行了速度对雾滴分布影响的试验验证。根据无人机的结构和室内试验结果,确定了变量系统的构架。对单片机和传感器进行选型,获取最优选择,搭建控制系统。利用PID进行参数调节以及算法修改,对系统功能进行不断完善。最后通过系统调试和性能试验,初步验证了系统研究开发的合理性和可行性,并对其研究改进后进行流量变量控制试验。通过试验研究确定了主控制器晶振的选型、飞行速度与喷雾流量关系模型以及PWM占空比与流量的关系模型:(1)主控系统的晶振选型采用型号22.1184MHz晶振。(2)通过无人机飞行速度与喷雾流量的测试实验,确立速度与流量的关系表达式,经过试验验证不同飞行速度下的流量实际数据与理论数据误差为0.833%,能够实现按要求变量喷雾。(3)通过对占空比和流量进行分析,搭建可调节PWM占空比的相关模型,从而对农药喷雾试验进行分段测试。测试了变量喷洒系统,在0.3 L/min、0.4 L/min、0.5 L/min、0.6 L/min等目标流量指标条件下的实际喷洒结果,其误差分别为8.73%、4.74%、1.76%以及0.83%,达到了变量喷雾控制目的。