随着农业的发展,农药越来越多的被使用到农业生产中,农药的使用大大减少了病虫害的发生,为粮食的增收增产提供了良好的保证。但是,在实际农业生产过程中,因使用不规范导致大量农药浪费,不仅造成农药使用效率较低,而且对生态环境造成了严重危害。因此,开展高质量变量施药作业平台相关研究具有重要意义。本文在对已有变量施药设备分析上,着重考虑喷雾液滴质量及其分布角度,以施药系统压力为研究目标,完成了恒压型多组式变量施药作业平台的设计。考虑到田间作业的条件和施药作业的实际应用,施药作业平台采用直流无刷电机作为施药作业平台的行走动力,采用步进电机和推杆电机作为平台的转向和刹车动力,通过对三个电机的控制实现平台的各种动作。施药系统利用隔膜泵提供动力,利用多组式喷头作为喷药部件,通过高速电磁阀控制喷头的开关状态实现对喷药流量的控制。利用O型球阀作为调节阀,通过调整O型球阀的开合程度实现对系统压力的调节。通过对比不同的微处理器,选用STM32作为核心控制板的控制器件,利用Altium Designer进行原理图和PCB的设计并完成实际电路板的制作。STM32作为核心处理器通过压力和流量传感器实时获取系统运行状态,通过LoRa模块将采集到的数据上传给上位机并接收来自上位机的指令,STM32处理器自动完成施药系统的控制运行。研究系统压力与流量的关系,对隔膜泵、喷头阀门在不同压力时的流量进行线性拟合,利用BP神经网络对调节阀的输入量、压力和流量的关系进行拟合。通过对试验数据分析,最终实现拟合误差控制在0.9%以下。为更好的对压力控制,设计了基于压力的闭环反馈系统,利用MATLAB进行PID控制仿真,通过仿真结果实现调节时间控制在1.6s左右,超调量限制在4%以内。田间试验结果表明,平均压力变化幅度为2.4%,平均调整时间为1.62 s,满足变量施药设计要求。