关键要点
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设计了一套微机和步进电机驱动、变频调速技术对水的喷施进行精确控制的系统
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系统包括硬件和软件两个部分，分别用于测量和控制水的喷施量和喷施范围
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硬件部分包括多个检测电路、扩展电路、变频调速电路和步进电机驱动器
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软件部分采用了变速PID算法和变量求和的方法，根据作物生长的不同需求进行精确控制
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该系统可以有效地解决节水农业中精确控制水的喷施的问题，具有广泛的应用前景
微机控制的水精确喷施系统的研制
这一章节主要介绍了作者所研究的微机控制的水精确喷施系统，旨在解决我国农业灌溉中的水资源浪费问题。该系统采用了PC-单片机集散式测控技术，并设计了多种电路和算法来实现对水流速度、风力风向等参数的精确控制。通过变量求和和变速PID算法，该系统能够根据不同作物的需水量要求以及现场试验数据来进行步进电机和变频调速器的控制，从而实现对水的精确喷施。这一研究成果对于提高农业灌溉效率、节约水资源具有重要意义。
农田灌溉自动化控制系统设计与实现
这一章节介绍了系统的结构和功能。系统包括数据采集和前向通道接口单元、89C51单片机扩展单元、后向通道和输出控制单元、PC与单片机间通讯电路单元以及辅助单元。其中，变频调速控制部分采用闭环回路，步进电机控制部分采用开环控制。系统可以完成对工作现场的风力风向、喷头出口速度进行检测，并根据标准含水量进行数字滤波、变速的PID计算并输出控制变频器调节水泵电机转速，实现对田间操作单元到基准点距离的精确控制，同时驱动步进电机带动喷头进行转动，以实现对喷射区域内任意给定单元进行精确量喷施。
农业灌溉自动化控制系统的设计与实现
这一章节介绍了农业自动化设备的设计方案，包括流速、风力风向、零基准检测电路以及89C51扩展电路等内容。其中，流速检测电路采用了通球MC流量器、红外发光二极管、光敏二极管、光栅、运算放大器及电压比较器等多种元器件，并通过计数的方式计算出喷头的出口流速；风力风向检测电路则采用了WD1/WS1风速、风向传感器、运算放大器、A/D转换器等元器件，可以实现对风力和风向的精确测量；零基准检测电路同样采用红外发光二极管、光敏二极管、光栅、电压比较器等元器件，用于保证系统的稳定性。此外，89C51扩展电路还包括了93LC46串行EPRO、8279键盘设定及显示接口、8255A并行I/O扩展接口等多种组件，可以满足不同功能的需求。整个设计方案的实现需要多个元器件的协同工作，才能达到预期的效果。
基于单片机和变频器的农田喷灌控制系统设计
这一章节介绍了基于单片机的农田喷灌系统的变频调速电路和系统软件设计。其中，变频调速电路采用了日本三菱公司的FR-A540-3.7k变频器，并使用PID技术对水泵电机进行无级调速，实现了对任意操作单元的精确控制。而系统软件设计则包括了对水泵电机变频调速控制和多输量的步进电机控制两个部分，其中步进电机的转动受到多个因素的影响，需要综合考虑才能完成对其的控制。
基于步进电机和变频调速控制的喷灌系统
这一章节主要介绍了本控制系统的设计原理和技术特点。通过使用步进电机和变频调速控制，可以实现较为精准的位置控制，并且电机运行时噪音较小，启动性能较好。此外，变频器本身的过流、过载保护性能也有助于提高整个系统的安全性。然而，水流离开喷头后的形状会受到多种因素的影响，如喷头的仰角、出口速度、风速、风向、喷头结构以及输水管内壁的粗糙度等，这些因素都会导致控制对象建模比较困难，误差较大。因此，在软硬件上都需要做出一些处理，以确保水泵电机的转速在一定范围内，从而达到必要的精度要求。最后，文中还列举了三篇参考文献，供读者深入了解相关领域的研究成果。