基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-06 11:10
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),有著廣闊的農(nóng)田覆蓋面,灌溉用水量大,但灌溉水資源利用率不高,農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化、智能化程度偏低,在一定程度上造成了水資源的浪費(fèi),阻礙了我國(guó)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。針對(duì)這一現(xiàn)象,本文使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制對(duì)灌溉用水量進(jìn)行預(yù)測(cè)控制,并結(jié)合ZigBee技術(shù)和4G通信技術(shù)設(shè)計(jì)了一種智能灌溉系統(tǒng)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:第一,對(duì)系統(tǒng)需求進(jìn)行分析,并對(duì)ZigBee技術(shù)、4G技術(shù)進(jìn)行研究,確定了以網(wǎng)狀拓?fù)湫蚙igBee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行感測(cè)并執(zhí)行灌溉指令、以4G網(wǎng)關(guān)模組完成與上位機(jī)之間的通信、以上位機(jī)為控制中樞對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并下達(dá)灌溉指令的系統(tǒng)架構(gòu)方案。第二,對(duì)農(nóng)作物需水特性進(jìn)行分析并根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算作物的需水量,并對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制進(jìn)行介紹,建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型和模糊控制器,最后對(duì)灌溉策略流程進(jìn)行設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了算法的可行性。第三,確定了以CC2530ZigBee芯片作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的架構(gòu)方案,并根據(jù)芯片特性完成了各節(jié)點(diǎn)所需的外圍硬件的選型。在電路設(shè)計(jì)工作中完成了各類節(jié)點(diǎn)與其外圍硬件電路的設(shè)計(jì),并對(duì)電路原理進(jìn)行分析。第四,在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中分析了協(xié)議棧的工作流程,針對(duì)不同硬...
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
圖 2 星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Star network structure構(gòu)如圖 3 所示。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,它由一個(gè)協(xié)調(diào)器與多個(gè)路由器和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)過(guò)路由器和協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信,并且每個(gè)路由器比較靈活。其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較強(qiáng),缺點(diǎn)
圖 2 星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Star network structure絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,它的結(jié)都是由一個(gè)協(xié)調(diào)器與多個(gè)路由器和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。不通過(guò)路由器和協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信,并且每個(gè)路由器之間方式比較靈活。其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較強(qiáng),缺點(diǎn)是網(wǎng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于微信公眾平臺(tái)的智能盆栽監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 劉成濤,郭伏,楊青松. 微處理機(jī). 2018(05)
[2]基于ZigBee的分布式光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳同浩,劉永成,李坤,羅鵬,張銳. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2017(10)
[3]采用廣義預(yù)測(cè)控制與物聯(lián)網(wǎng)的智能溫室灌溉[J]. 瞿國(guó)慶,施佺. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(12)
[4]基于ARM的顆粒物濃度的采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 何宏,彭飛祥,張志宏. 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]基于模糊控制技術(shù)的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王福平,楊國(guó)威,趙雷. 人民黃河. 2017(01)
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[9]基于調(diào)虧理論和模糊控制的寒地水稻智能灌溉策略[J]. 張伶鳦,王潤(rùn)濤,張長(zhǎng)利,王樹文,徐天龍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(13)
[10]家居視頻監(jiān)控及無(wú)線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張超,郭家虎. 現(xiàn)代建筑電氣. 2016(03)
博士論文
[1]新疆農(nóng)業(yè)節(jié)水管理一體化體系研究[D]. 關(guān)全力.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性保證技術(shù)研究[D]. 夏明.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊輝.電子科技大學(xué) 2018
[2]機(jī)器學(xué)習(xí)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)決策系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D]. 何麗華.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于Zigbee與GPRS的灌溉施肥控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 賀芳.海南大學(xué) 2015
[4]基于ZigBee的智能精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王航.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 瞿文娟.中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2014
[6]基于PLC的溫室模糊灌溉控制系統(tǒng)研究[D]. 王智乾.昆明理工大學(xué) 2012
[7]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室測(cè)量系統(tǒng)研究[D]. 郭保東.山東科技大學(xué) 2011
[8]基于模糊理論的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D]. 王治.電子科技大學(xué) 2008
[9]作物需水量預(yù)測(cè)模型研究及其在灌溉管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 郭曉玲.華中科技大學(xué) 2007
[10]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究及應(yīng)用[D]. 吳昌友.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3325665
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
圖 2 星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Star network structure構(gòu)如圖 3 所示。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,它由一個(gè)協(xié)調(diào)器與多個(gè)路由器和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)過(guò)路由器和協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信,并且每個(gè)路由器比較靈活。其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較強(qiáng),缺點(diǎn)
圖 2 星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Star network structure絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,它的結(jié)都是由一個(gè)協(xié)調(diào)器與多個(gè)路由器和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。不通過(guò)路由器和協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信,并且每個(gè)路由器之間方式比較靈活。其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較強(qiáng),缺點(diǎn)是網(wǎng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于微信公眾平臺(tái)的智能盆栽監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 劉成濤,郭伏,楊青松. 微處理機(jī). 2018(05)
[2]基于ZigBee的分布式光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳同浩,劉永成,李坤,羅鵬,張銳. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2017(10)
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[4]基于ARM的顆粒物濃度的采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 何宏,彭飛祥,張志宏. 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
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[8]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究綜述[J]. 蔣麗麗,姜大慶,于翔. 信息通信. 2016(07)
[9]基于調(diào)虧理論和模糊控制的寒地水稻智能灌溉策略[J]. 張伶鳦,王潤(rùn)濤,張長(zhǎng)利,王樹文,徐天龍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(13)
[10]家居視頻監(jiān)控及無(wú)線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張超,郭家虎. 現(xiàn)代建筑電氣. 2016(03)
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[1]新疆農(nóng)業(yè)節(jié)水管理一體化體系研究[D]. 關(guān)全力.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性保證技術(shù)研究[D]. 夏明.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊輝.電子科技大學(xué) 2018
[2]機(jī)器學(xué)習(xí)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)決策系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D]. 何麗華.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于Zigbee與GPRS的灌溉施肥控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 賀芳.海南大學(xué) 2015
[4]基于ZigBee的智能精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王航.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]基于ZigBee技術(shù)的糧倉(cāng)溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 瞿文娟.中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2014
[6]基于PLC的溫室模糊灌溉控制系統(tǒng)研究[D]. 王智乾.昆明理工大學(xué) 2012
[7]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室測(cè)量系統(tǒng)研究[D]. 郭保東.山東科技大學(xué) 2011
[8]基于模糊理論的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D]. 王治.電子科技大學(xué) 2008
[9]作物需水量預(yù)測(cè)模型研究及其在灌溉管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 郭曉玲.華中科技大學(xué) 2007
[10]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究及應(yīng)用[D]. 吳昌友.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3325665
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