隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加速,信息處理軟件和智能控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)技術(shù)中有著越來越廣泛的應(yīng)用。本文以農(nóng)業(yè)澆灌中的信息采集和智能控制為重點研究內(nèi)容,通過HYDRUS-1D土壤模型仿真,解決了澆灌過程中土壤水分入滲的復(fù)雜性和超時滯性帶來的模糊控制隸屬度調(diào)整和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)訓(xùn)練困難的問題。首先,本文構(gòu)建了基于STM32F103單片機的單總線控制的空氣溫濕度傳感器、需AD轉(zhuǎn)換的光照強度傳感器、使用RS485通信方法的土壤溫濕度傳感器的程序設(shè)計和數(shù)據(jù)讀取。利用ZigBee組網(wǎng)協(xié)議,完成了16個信息采集單元節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸,通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和RS232通信,實現(xiàn)了所需信息至上位機的傳輸。然后,依據(jù)Richards方程和Van Genuchten模型建立了HYDRUS-1D土壤仿真模型,通過模型的求解得到了240組原始仿真數(shù)據(jù)。使用這些數(shù)據(jù),進(jìn)行了模糊控制的隸屬度函數(shù)調(diào)整和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)訓(xùn)練,用于澆灌水量預(yù)測。結(jié)果表明:此方法與采用試驗方法相比,獲得一組數(shù)據(jù)的效率平均提升13.4倍;土壤澆灌水量模擬結(jié)果與模糊控制的輸出結(jié)果的對比顯示誤差在3%以內(nèi),土壤澆灌水量模擬結(jié)果與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測結(jié)果對比顯示,決定... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的特征

業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，但具體的應(yīng)用中還存存在范圍廣，距離遠(yuǎn)等條件限制，在遠(yuǎn)距離澆灌系統(tǒng)中，目前大多數(shù)的做法是根據(jù)人為能控制的發(fā)展，用智能算法控制農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)一步研究。處理的研究abVIEW 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用0世紀(jì)90年代以來隨著計算機技術(shù)的進(jìn)步而與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的計算機技術(shù)相結(jié)合，建立了用理解決方案[5]。虛擬儀器有著功能靈活、使在這一領(lǐng)域內(nèi)，美國 NI 公司的 LabVIEW程 VI 和顯示控件。

利用 LabVIEW 實現(xiàn)了生物發(fā)酵過程中的參數(shù)采集和實時調(diào)控[7]。李于 LabVIEW 平臺結(jié)合使用相關(guān)傳感器，實現(xiàn)了在果園生態(tài)環(huán)境的數(shù)據(jù)實時程監(jiān)控服務(wù)器端[8]。李巖，設(shè)計了一種基于 LabVIEW 技術(shù)的大棚農(nóng)作物生測系統(tǒng)，結(jié)果表明系統(tǒng)穩(wěn)定，可有效提升農(nóng)業(yè)信息化管理和智能化水平[9]。利用 LabVIEW 的 MathScript 節(jié)點技術(shù)實現(xiàn)了 LabVIEW 和 MATLAB 的混合利用混合編程既良好地發(fā)揮了 MATLAB 的數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢優(yōu)勢，又能IEW 強大的數(shù)據(jù)采集及顯示能力，探索了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)智能算法控制新的。以上實踐證明虛擬儀器是一種較好的數(shù)據(jù)采集的工具，能夠高效的完成植程和環(huán)境信息的測控等任務(wù)。.2 土壤仿真 HYDRUS-1D 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用在 SUMATRA、WORM 及 SWMI 等模型的基礎(chǔ)上，美國農(nóng)業(yè)部、美國鹽堿機構(gòu)創(chuàng)建發(fā)展了 HYDRUS，它一款模擬非飽和基質(zhì)水流和溶質(zhì)運移的專業(yè)在工業(yè)污染、場地修復(fù)、土壤呼吸和溫室氣體釋放有著廣泛應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚智能控制技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 邢希君,宋建成,吝伶艷,田慕琴,李德旺.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(21)
[2]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 肖令祿,王澤宇.  河南科學(xué). 2017(10)
[3]基于HYDRUS-2D模型的玉米高出苗率地下滴灌開溝播種參數(shù)優(yōu)選[J]. 莫彥,李光永,蔡明坤,王丹,徐新涵,邊新洋.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(17)
[4]超低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷研究進(jìn)展[J]. 張高群,汪宏.  硅酸鹽學(xué)報. 2017(09)
[5]基于GFScom的多層次模糊綜合評判與推理及其應(yīng)用[J]. 張勝禮.  模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué). 2017(03)
[6]黃瓜種植技術(shù)及病蟲害防治研究[J]. 禤培錄.  農(nóng)技服務(wù). 2017(06)
[7]農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)研究進(jìn)展與性能分析[J]. 張建華,吳建寨,韓書慶,朱孟帥,石恒,李斐斐,孔繁濤.  農(nóng)業(yè)展望. 2017(01)
[8]Hydrus-3D模型模擬田間點源入滲與水分再分布準(zhǔn)確性評價[J]. 周廣林,王全九,李云,蘇李君.  干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2015(02)
[9]基于HYDRUS-2D的負(fù)壓灌溉土壤水分入滲數(shù)值模擬[J]. 冀榮華,王婷婷,祁力鈞,楊知倫.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2015(04)
[10]5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2014(05)

博士論文
[1]設(shè)施農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)水肥管理系統(tǒng)及其智能裝備技術(shù)的研究[D]. 牛寅.上海大學(xué) 2016
[2]壟溝灌溉土壤水分入滲模擬研究[D]. 張勇勇.中國科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心） 2013
[3]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論及其在農(nóng)業(yè)機械化中的應(yīng)用研究[D]. 王吉權(quán).沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[4]基于BP和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的木材缺陷檢測研究[D]. 牟洪波.東北林業(yè)大學(xué) 2010
[5]番茄生長模型及日光溫室小氣候建模的研究[D]. 馬麗麗.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[6]畦溝灌溉水流運動模型與數(shù)值模擬研究[D]. 聶衛(wèi)波.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
[7]模糊控制工程應(yīng)用若干問題研究[D]. 彭勇剛.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型熱鍍鋅鋅層厚度控制研究[D]. 李逸.武漢工程大學(xué) 2017
[2]室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的改進(jìn)及其仿真分析[D]. 張凌.南京郵電大學(xué) 2017
[3]基于Arduino與LabVIEW的農(nóng)作物生長環(huán)境檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李巖.安徽科技學(xué)院 2017
[4]基于模糊控制的智能船舶航跡控制研究[D]. 魏臻宇.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[5]植物—微生物聯(lián)合修復(fù)石油污染土壤的數(shù)值模擬與評價研究[D]. 馬文翠.天津大學(xué) 2017
[6]基于磁性石墨烯和分子印跡構(gòu)建對多種有機磷農(nóng)藥痕量檢測的仿生電化學(xué)傳感器方法研究[D]. 史修娟.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[7]拉深成形變壓邊力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測技術(shù)研究[D]. 王紅強.長春工業(yè)大學(xué) 2016
[8]基于LabVIEW的壓力傳感器測試系統(tǒng)[D]. 曹昌言.南京大學(xué) 2014
[9]基于HYDRUS模型的紅壤坡耕地水分動態(tài)研究[D]. 高躍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[10]闊葉紅松混交林林隙大小、土壤水分以及光照對植物的影響[D]. 王麗霞.東北林業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3065945