【摘要】：節(jié)水灌溉是一項保障中國經(jīng)濟、生態(tài)、社會持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略措施。灌溉不僅受作物不同生長發(fā)育時期的影響,還受溫度、濕度、降水、蒸騰等多種環(huán)境條件的影響,很難建立精確的數(shù)學模型。目前常用的灌溉控制系統(tǒng)主要以有線方式工作,因此系統(tǒng)安裝及維護成本高。為了克服傳統(tǒng)灌溉通訊方式以有線為主、控制參數(shù)單一以及節(jié)水效果不明顯等缺陷,本文在研究和分析國內(nèi)外節(jié)水灌溉技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制了一種基于ZigBee無線網(wǎng)絡技術(shù)的模糊PID灌溉控制系統(tǒng),該系統(tǒng)利用智能控制系統(tǒng)中的模糊控制技術(shù)和經(jīng)典控制系統(tǒng)中的PID控制技術(shù),能實現(xiàn)對不同生長時期不同需水量的作物的均勻精細灌溉。 本論文主要進行了以下幾個方面的工作：首先對國內(nèi)外智能灌溉控制技術(shù)狀況進行了分析；其次論證了灌溉系統(tǒng)的工作原理及總體設(shè)計方案,簡要的介紹了灌溉系統(tǒng)的組成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；第三通過論證好的設(shè)計方案,詳細地闡述了整個灌溉系統(tǒng)的硬件設(shè)計,主要包括ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點結(jié)構(gòu)設(shè)計、土壤水分傳感器設(shè)計、RS232串口通訊電路設(shè)計、USB轉(zhuǎn)串口電路設(shè)計、JTAG接口電路設(shè)計、鍵盤電路設(shè)計、電源電路設(shè)計以及128*64液晶顯示驅(qū)動電路設(shè)計等；第四對灌溉系統(tǒng)的軟件程序采用了模塊化設(shè)計,便于調(diào)試和程序修改,主要包括ZigBee主控芯片CC2530F256主程序的設(shè)計、模糊PID控制程序設(shè)計和灌溉系統(tǒng)程序設(shè)計等；第五是使用C語言和匯編語言對設(shè)計好的軟、硬件進行了實時仿真和調(diào)試。 論文的主要研究成果有： 1、設(shè)計出更優(yōu)的模糊PID控制器,可以改變模糊控制規(guī)則表和調(diào)節(jié)PID系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù),以適應不同作物不同時期的節(jié)水灌溉。 2、完成了整個灌溉系統(tǒng)的外圍電路設(shè)計、軟件程序設(shè)計及其接口程序設(shè)計,達到了預定功能。 3、進行了Simulink仿真和CC2530F256硬件調(diào)試,結(jié)果表明：該系統(tǒng)穩(wěn)定性好、響應速度快以及節(jié)約成本,能夠滿足不同作物不同時期的節(jié)水灌溉。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：S625;S274.2

【參考文獻】

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本文編號：2650966