本文關(guān)鍵詞：溫室智能控制及專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：我國是一個(gè)人口眾多的農(nóng)業(yè)大國,隨著國民生活水平的提高,我國的糧食需求量一直在增加,導(dǎo)致進(jìn)口糧食總量連年激增,我國正成為農(nóng)產(chǎn)品純進(jìn)口國。與此同時(shí),我國的耕地面積反而一直在減少,逐漸逼近耕地紅線,人均耕地面積已不足世界人均水平的40%。而且,農(nóng)村從事耕作的勞動(dòng)力逐漸流失,大量農(nóng)民進(jìn)城務(wù)工,進(jìn)一步導(dǎo)致耕作面積減少。我國的糧食安全已經(jīng)面臨一個(gè)比較危險(xiǎn)的局面,所以的糧食增產(chǎn)增收已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問題。為實(shí)現(xiàn)溫室種植作物的增產(chǎn)、增收和質(zhì)量提高,本論文設(shè)計(jì)了溫室智能控制及專家系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠完成溫室控制的自動(dòng)化和智能化,還提供了專家系統(tǒng)服務(wù),極大地提高了種植效率,解放了勞動(dòng)力,同時(shí)減少病蟲害的發(fā)生,且能做到提早預(yù)防和治療。本系統(tǒng)通過使用溫室內(nèi)多合一傳感器、溫室外小型氣象站采集溫室內(nèi)外的各種環(huán)境因子的參數(shù),經(jīng)由RS485總線傳遞至無線傳輸模塊ZigBee。利用ZigBee透明傳輸?shù)膮f(xié)議特點(diǎn),傳輸至與工控機(jī)直接相連的Coordinator ZigBee模塊,之后信號(hào)傳輸至工控機(jī)進(jìn)入基于LabVIEW開發(fā)的軟件系統(tǒng)。在軟件系統(tǒng)中還設(shè)計(jì)了專家系統(tǒng),為用戶提供種植時(shí)的參考和發(fā)生病蟲害時(shí)的處理方法。獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析和處理后得到當(dāng)前溫室內(nèi)的狀態(tài),一方面在人機(jī)交互界面上顯示,另一方面將當(dāng)前數(shù)據(jù)狀態(tài)與設(shè)計(jì)的期望狀態(tài)進(jìn)行比對(duì),得到目前參數(shù)的變化趨勢。如果判斷認(rèn)為數(shù)據(jù)最終會(huì)超出設(shè)定值就會(huì)運(yùn)用模糊PID算法設(shè)計(jì)的智能控制系統(tǒng)調(diào)控相關(guān)設(shè)備,調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù),同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行自動(dòng)的趨勢判斷,確定參數(shù)是否按照期望進(jìn)行了變化。如果還沒有達(dá)到期望狀態(tài),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)PID算法的參數(shù)值,更合理的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作來調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù),實(shí)現(xiàn)智能化控制,直到環(huán)境參數(shù)達(dá)到期望值。本系統(tǒng)已經(jīng)被運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)種植中,并且取得了良好的效果,實(shí)現(xiàn)了智能控制的目的。試驗(yàn)運(yùn)行的3個(gè)月時(shí)間內(nèi)整個(gè)系統(tǒng)工作運(yùn)行正常,而且實(shí)驗(yàn)溫室中種植的黃瓜產(chǎn)量達(dá)到了高產(chǎn)水平。
【關(guān)鍵詞】：農(nóng)業(yè)溫室 智能控制 專家系統(tǒng) 模糊PID ZigBee LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S625;TP273.5
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 當(dāng)前研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題研究目的及內(nèi)容12-15
• 第二章 系統(tǒng)的組成與工作原理15-29
• 2.1 系統(tǒng)的組成15-16
• 2.2 系統(tǒng)的工作原理16-17
• 2.3 智能控制17-22
• 2.3.1 PID控制17-18
• 2.3.2 模糊控制18
• 2.3.3 模糊PID控制18-22
• 2.4 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)22-27
• 2.4.1 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)概述22
• 2.4.2 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)構(gòu)成22-24
• 2.4.3 本設(shè)計(jì)中的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)29-45
• 3.1 數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)29-32
• 3.1.1 傳感器29-31
• 3.1.2 小型氣象站31-32
• 3.2 中間機(jī)構(gòu)32-41
• 3.2.1 工控機(jī)32-33
• 3.2.2 RS-485總線33-34
• 3.2.3 中繼控制器34-37
• 3.2.4 ZigBee模塊37-41
• 3.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)45-59
• 4.1 主程序設(shè)計(jì)45-48
• 4.2 使用的軟件48-49
• 4.3 各子程序模塊的設(shè)計(jì)49-56
• 4.3.1 數(shù)據(jù)采集子程序模塊49-50
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理子程序模塊50-51
• 4.3.3 數(shù)據(jù)分析判斷子程序51
• 4.3.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)命令子程序模塊51-52
• 4.3.5 熱風(fēng)機(jī)子程序模塊52-55
• 4.3.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子程序模塊55-56
• 4.4 模糊PID的實(shí)現(xiàn)56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-63
• 致謝63-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文65

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭文剛,趙春江,王紀(jì)華;溫室智能控制的研究進(jìn)展[J];農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息;2004年02期

2 吳佐龍;晏建軍;王金;;預(yù)防酒后駕車智能控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J];湖南農(nóng)機(jī);2012年03期

3 孫佳;李丹丹;;現(xiàn)代溫室的環(huán)境智能控制[J];農(nóng)村實(shí)用科技信息;2010年02期

4 任宏程;丁鐘;張勇;向鳳紅;;智能控制在烘絲機(jī)中的應(yīng)用[J];煙草科技;2007年12期

5 喻梅;;充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧智能控制的改造與應(yīng)用[J];糧食加工;2014年01期

6 王芳;;基于智能控制的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];湖南農(nóng)機(jī);2010年03期

7 郭理;秦懷斌;邵明文;;基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程智能控制架構(gòu)研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2014年08期

8 何劍鋒;;糧倉的智能控制初探[J];糧油加工;2006年10期

9 程曼;袁洪波;蔡振江;;基于全局優(yōu)化預(yù)測的溫室智能控制模型[J];農(nóng)機(jī)化研究;2013年10期

10 李曉亮;王強(qiáng);張學(xué)強(qiáng);;雙目系統(tǒng)在聯(lián)合收割機(jī)中的運(yùn)用[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2014年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郝健康;張明廉;;擬人智能控制在三級(jí)倒立擺中的應(yīng)用[A];1995年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1995年

2 蔡自興;;智能控制學(xué)科體系的初步框架[A];1998年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1998年

3 黃蘇南;邵惠鶴;;智能控制的定性分析[A];1994中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年

4 杜云;薛增濤;田強(qiáng);趙英寶;;智能控制特點(diǎn)分析與前景展望[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)全國第九屆自動(dòng)化新技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

5 ;征文通知[A];第16屆中國過程控制學(xué)術(shù)年會(huì)暨第4屆全國故障診斷與安全性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

6 方彬;;智能控制與管理的工程化[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（上冊(cè)）[C];1999年

7 蔡自興;;關(guān)于智能控制四元結(jié)構(gòu)思想的討論[A];1995年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1995年

8 王先來;;智能控制在工業(yè)過程中的應(yīng)用[A];1995年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1995年

9 王行愚;胡琛;;智能控制與可拓控制[A];1995年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1995年

10 向健平;楊欣榮;;自主智能控制系統(tǒng)分析方法及其發(fā)展前景初探[A];1998年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];1998年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉承軍;水廠鐵礦精選機(jī)遠(yuǎn)程集中智能控制實(shí)驗(yàn)成功[N];中國冶金報(bào);2007年

2 丁昌邋姜瑞;拓邦電子上市引領(lǐng)電子智能控制行業(yè)[N];上海證券報(bào);2007年

3 本報(bào)記者 蔣家華;募集資金將破解成長瓶頸[N];中國證券報(bào);2007年

4 安向琦;鄭飛鍍鋅鍍鉻實(shí)現(xiàn)智能控制并線生產(chǎn)[N];中國航空?qǐng)?bào);2009年

5 本報(bào)記者 任詩芹 文霞平;全球智能控制與自動(dòng)化大會(huì)在肥開幕[N];安徽日?qǐng)?bào);2000年

6 復(fù)旦大學(xué)電光源研究所 林燕丹邋宋賢杰;節(jié)能高效、智能控制成兩大趨勢[N];消費(fèi)日?qǐng)?bào);2008年

7 本報(bào)記者 李一鵬;開發(fā)商眼中的ePower系統(tǒng)[N];中國房地產(chǎn)報(bào);2012年

8 鄭州輕工業(yè)學(xué)院 黃布毅 劉獻(xiàn)心 胡智宏;分布智能控制是未來家電控制的主導(dǎo)模式[N];科技日?qǐng)?bào);2000年

9 米笑;企業(yè)網(wǎng)絡(luò)走向安全和移動(dòng)[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2003年

10 本刊記者 陳剛;引領(lǐng)云南家裝新潮流 盡享智能控制新體驗(yàn)[N];云南經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 司壘;采煤機(jī)智能控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

2 劉寶;基于生物網(wǎng)絡(luò)的智能控制系統(tǒng)及其應(yīng)用[D];東華大學(xué);2006年

3 秦品樂;船舶液貨裝卸智能控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2009年

4 楊斯博;基于自組織多Agent系統(tǒng)的智能控制與決策研究[D];天津大學(xué);2012年

5 李妍妍;SVM理論及其在船舶機(jī)爐協(xié)調(diào)智能控制中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

6 閻石;結(jié)構(gòu)振動(dòng)智能控制的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯方法研究[D];大連理工大學(xué);2000年

7 童梅;智能控制在電力系統(tǒng)諧波抑制中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2002年

8 鄂加強(qiáng);銅精煉爐操作優(yōu)化與智能控制應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2004年

9 王永軍;拉彎精確成形智能控制技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 尹寶昌;地下礦主要生產(chǎn)系統(tǒng)智能控制的體系創(chuàng)建研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 陳冠洋;智能控制在LED實(shí)驗(yàn)室溫濕度環(huán)境中的應(yīng)用[D];江蘇科技大學(xué);2015年

3 陳勇軍;浮船塢浮態(tài)研究及智能控制[D];上海交通大學(xué);2014年

4 鄧軍;智能控制城市道路LED照明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

5 趙志強(qiáng);LED智能照明系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2014年

6 王m鍤，

本文編號(hào)：810885