目前,常规农药喷雾作业只能对农田等进行全面积喷施,难以确保按照预定的施药量均匀的对目标地块进行喷雾,造成了农药浪费,对生态环境造成严重污染,危害人类健康。减少农药喷施对于构建生态环境可持续发展具有非常重要的意义。本论文针对目标区域预定喷雾量为研究对象,设计并构建了一套基于无人飞行器变量喷雾系统,并对所设计的喷施控制算法进行了性能分析。通过对比常规控制算法与所设计的模糊控制算法在试验仿真和实地喷施试验的性能表现,评估所设计的系统工作性能。本论文的主要工作如下:(1)搭建基于无人飞行器变量喷雾平台,根据无人飞行器飞行动力特性,设计并搭建一套流量控制嵌入式开发系统。无人飞行器变量喷雾装置以速度和流量作为反馈,针对喷雾流量模型设计了基于无人飞行器的喷雾流量模糊控制算法,达到无人飞行器喷雾量速度的变化变量喷施。(2)设计一套基于流量控制的模糊控制算法,并进行模糊控制算法与其他常规控制算法进行仿真对比,结果表明,无人飞行器变量喷雾系统加入模糊控制后,系统性能在调节时间和控制超调量方面都得到了较大的改善,相较于未加入控制算法,PID控制算法的控制效果,模糊控制的调节时间可达到1.5s,超调量控制在3%以下。(3)搭建基于无人飞行器变量喷雾装置进行实地试验,主要是通过对比分析无人飞行器在飞行喷施过程中的喷施响应时间作为性能评估标准,试验结果表明,未加入控制时,实际流量响应滞后目标流量2.5s;加入PID控制后,时间为1.5s,加入模糊控制后,时间为1s。相较于未加入控制和PID两种控制情况,模糊控制响应速度具有明显的优势。