传统农业粮食生产在很大程度上依赖于生物遗传育种技术，主要通过化肥、农药等农资的大量投入而实现增产。这种粗放式的农业生产特点，不仅造成了农药等化学物质的大量浪费，降低了经济效益，增加了环境污染，而且也严重影响农产品的品质和质量。因此，为提高农药的利用率，本文设计了一种以杂草面积信息与系统管路压力为输入量、喷头开启时间为输出量的双输入单输出的变量喷施除草控制系统，该系统可根据杂草的面积大小以及系统的压力自动调节喷头的开启时间，从而实现变量喷施。本文的主要研究内容如下:　　 1、分析压力可变式，在线混药式、脉宽调制式三种应用较为广泛的变量喷药控制方式的系统结构，分析了各自存在的优缺点，提出了变量喷施除草系统的整体设计方案。同时介绍了变量喷施移动平台和室内试验台的工作原理和基本组成。　　 2、根据变量喷施除草控制系统的设计要求，完成了对各功能器件的硬件选型，相关模块包括:微处理器、键盘输入、液晶显示、数模转换、移动存储、流量传感器、压力传感器、速度传感器以及电磁阀，完成了对流量采集、速度采集以及电磁阀驱动等硬件电路的设计。　　 3、完成了对变量喷施控制系统主程序的设计，按照自上而下的软件设计原则，分别设计了键盘信息处理、流量信息采集、数模转换、电磁阀驱动、液晶显示以及移动存储等模块的软件程序。　　 4、对所设计的变量喷施控制系统进行了试验研究。流量特性试验确定了当频率固定时流量随占空比的变化情况，以及当占空比固定时，流量与频率的关系。系统压力与流量关系试验主要研究了单个喷头开启时系统压力与喷施量之间的关系，确定了系统的最佳工作压力为0.25Mpa;当多个喷头同时开启时，系统则存在着压力波动的现象。喷头打开时间与喷施量关系试验确定了当系统工作压力为0.25Mpa时，喷施量与喷施时间近似成线性关系，并做了数据拟合。对所设计的变量喷施控制器进行的试验研究，表明系统可根据杂草的面积大小以及系统的压力自动调节喷头的开启时间，从而实现变量喷施，其误差小于5％。　　 本文运用传感器技术、自动控制技术以及可变量作业技术，以STC89C52单片机为核心控制器，设计了一套可根据杂草像素面积信息以及系统管路压力自动调整喷头开启时间的变量喷施控制系统，提高了农药的利用率和变量除草的智能化水平。