精准变量施肥是实现精准农业的关键步骤。精准变量施肥不仅节约种植成本,而且能够保护土壤。精准变量施肥对施肥控制方法提出了更高的要求,研究更优的施肥控制方法是实现精准变量施肥的重要途经。为了解决常规外槽轮式排肥器排肥时脉动性明显导致排肥均匀性差的问题,本文提出了一种肥料流量控制方法,并设计了肥料流量检测模块,同时,基于此模块设计了固态肥料排肥器流量控制系统。使用该系统,开展了充分的试验,证明了本文提出方法的有效性。主要研究内容如下:（1）肥料流量检测模块设计。为降低电容极板间测量电场“边缘效应”的影响,通过采用螺旋电容极板结构,提高了检测精度。并一体化设计了电容极板、PCB电路板和导肥管,有效降低了寄生电容和杂散电容对检测结果的影响。其次,根据可进行对微小电容值的采集和采集周期小等要求,设计了相应检测电路。最后,设计了肥料流量检测模块的底层程序。（2）基于分段式PID的肥料流量控制策略研究。首先确定外槽轮式排肥器每转排肥量的数学模型以及肥料流量的数学模型,分析了传统施肥方式的不足。其次,研究了基于肥料流量反馈的控制策略,设计了分段式PID控制器。最后,对固态肥料排肥器流量控制系统进行了建模,优化了分段式PID控制器的参数,并进行了分段式PID控制器与传统PID控制器的仿真对比试验,验证了分段式PID控制器的优越性。（3）固态肥料排肥器流量控制系统设计。系统主要包括车载终端主控模块,CAN通信模块,肥料流量检测模块,霍尔测速模块,排肥轴驱动控制模块和电源模块等,对其各部分进行了详细的设计。最后,完成了固态肥料排肥器流量控制系统的软件设计,包括控制系统程序设计以及交互界面设计。（4）肥料流量检测模块的建模与验证试验和肥料流量控制系统的性能验证试验。搭建了施肥试验台,并利用最小二乘法在试验台上完成了肥料质量与电容积分值之间的关系模型拟合与验证试验,结果表明肥料流量检测模块的最大检测误差为1.20%。为了能提高肥料检测模块在不同环境温度下的检测精度,提出了加入温度补偿系数的方法,使肥料流量检测模块的最大检测误差降低至0.93%。分别在施肥试验台与田间进行了固态肥料排肥器流量控制系统的性能验证试验,施肥试验台试验结果表明肥料流量控制系统超调量、稳态误差与施肥量控制精度平均值分别为0.64%、2.82%与98.14%。田间试验表明,肥料流量控制系统在田间工况下,车速分别为4、6、8km/h时,施肥量控制精度平均值为97.81%。固态肥料排肥器流量控制系统满足高精度施肥需求。