溫室內(nèi)軌道式噴灌裝置設(shè)計
發(fā)布時間:2021-04-16 16:34
為達(dá)到溫室內(nèi)灌溉節(jié)約用水的目的,設(shè)計可沿軌道運動的三自由度倒掛機械臂噴灌裝置,同時,可保障作物生長在最佳濕度土壤中,以提高作物產(chǎn)量。本文提出一種基于勢函數(shù)、電勢場理論的土壤濕度傳感器均勻性布點方法,可精確采集區(qū)域內(nèi)土壤濕度;采用模糊控制更加精確地控制土壤濕度;為快速響應(yīng)控制指令,采用PI方法對各關(guān)節(jié)電機進行控制。計算、分析及仿真結(jié)果表明:PI控制可使裝置快速響應(yīng)指令進行運動,響應(yīng)時間小于1 s;傳感器均勻布點方法與土壤濕度模糊控制方法相結(jié)合,可精確控制電磁閥開閉時間,模糊控制響應(yīng)時間小于1 s。裝置整體結(jié)構(gòu)模型搭建完成,響應(yīng)速度快,運動路徑及動作可按設(shè)定執(zhí)行。
【文章來源】:節(jié)水灌溉. 2020,(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
模糊控制仿真曲線
機械臂行走路徑
為配合土壤濕度模糊控制,實現(xiàn)整體裝置的快速動作,采用比例積分方法控制即PI控制,實現(xiàn)倒掛式機械臂機構(gòu)快速響應(yīng)控制指令功能,驅(qū)動機械臂運動,完成相應(yīng)行走路徑。PI控制基本原理如圖11所示,并利用MATLAB/Simulink對本文所采用的PI控制器進行仿真,結(jié)果如圖12所示,電機控制響應(yīng)至穩(wěn)定時間可控制在1 s以內(nèi),表明PI控制可以保證驅(qū)動電機控制響應(yīng)速度快、運行穩(wěn)定。圖12 PI控制仿真結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Fuzzy-PID的溫室節(jié)水滴灌控制系統(tǒng)[J]. 趙亮,瞿少成,劉雪純,王能河. 節(jié)水灌溉. 2019(07)
[2]基于Android的智能溫室控制與實現(xiàn)[J]. 劉天宇,徐曉輝,宋濤,蘇彥莽,吳迪. 節(jié)水灌溉. 2018(05)
[3]基于水足跡的中國農(nóng)業(yè)用水效果評價[J]. 操信春,任杰,吳夢洋,郭相平,王衛(wèi)光. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(05)
[4]農(nóng)業(yè)用水效率影響因素及機理分析[J]. 黃昌碩,耿雷華,陳曉燕. 長江科學(xué)院院報. 2018(01)
[5]智能溫室精細(xì)化控制中傳感器布點的研究[J]. 萬博雨,付聰,鄭世健,范玉德,劉知貴. 節(jié)水灌溉. 2017(10)
[6]基于模糊控制的智能滴灌控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 田思慶,曹宇,魏強,鄭家風(fēng),張炳權(quán). 節(jié)水灌溉. 2017(06)
[7]領(lǐng)航跟隨法和勢函數(shù)組合的船舶編隊控制[J]. 李蕓,肖英杰. 控制理論與應(yīng)用. 2016(09)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究[J]. 王永濤,劉瀏,馮誠,雷薇,周琴慧. 中國農(nóng)村水利水電. 2015(08)
[9]基于無線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測與智控灌溉系統(tǒng)設(shè)計研究[J]. 丁筱玲,楊翠翠,吳玉紅,李培建,劉豐愷,趙立新. 節(jié)水灌溉. 2015(07)
[10]基于導(dǎo)航勢函數(shù)法的六自由度機械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 汪首坤,朱磊,王軍政. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
本文編號:3141780
【文章來源】:節(jié)水灌溉. 2020,(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
模糊控制仿真曲線
機械臂行走路徑
為配合土壤濕度模糊控制,實現(xiàn)整體裝置的快速動作,采用比例積分方法控制即PI控制,實現(xiàn)倒掛式機械臂機構(gòu)快速響應(yīng)控制指令功能,驅(qū)動機械臂運動,完成相應(yīng)行走路徑。PI控制基本原理如圖11所示,并利用MATLAB/Simulink對本文所采用的PI控制器進行仿真,結(jié)果如圖12所示,電機控制響應(yīng)至穩(wěn)定時間可控制在1 s以內(nèi),表明PI控制可以保證驅(qū)動電機控制響應(yīng)速度快、運行穩(wěn)定。圖12 PI控制仿真結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Fuzzy-PID的溫室節(jié)水滴灌控制系統(tǒng)[J]. 趙亮,瞿少成,劉雪純,王能河. 節(jié)水灌溉. 2019(07)
[2]基于Android的智能溫室控制與實現(xiàn)[J]. 劉天宇,徐曉輝,宋濤,蘇彥莽,吳迪. 節(jié)水灌溉. 2018(05)
[3]基于水足跡的中國農(nóng)業(yè)用水效果評價[J]. 操信春,任杰,吳夢洋,郭相平,王衛(wèi)光. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(05)
[4]農(nóng)業(yè)用水效率影響因素及機理分析[J]. 黃昌碩,耿雷華,陳曉燕. 長江科學(xué)院院報. 2018(01)
[5]智能溫室精細(xì)化控制中傳感器布點的研究[J]. 萬博雨,付聰,鄭世健,范玉德,劉知貴. 節(jié)水灌溉. 2017(10)
[6]基于模糊控制的智能滴灌控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 田思慶,曹宇,魏強,鄭家風(fēng),張炳權(quán). 節(jié)水灌溉. 2017(06)
[7]領(lǐng)航跟隨法和勢函數(shù)組合的船舶編隊控制[J]. 李蕓,肖英杰. 控制理論與應(yīng)用. 2016(09)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)信息監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究[J]. 王永濤,劉瀏,馮誠,雷薇,周琴慧. 中國農(nóng)村水利水電. 2015(08)
[9]基于無線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測與智控灌溉系統(tǒng)設(shè)計研究[J]. 丁筱玲,楊翠翠,吳玉紅,李培建,劉豐愷,趙立新. 節(jié)水灌溉. 2015(07)
[10]基于導(dǎo)航勢函數(shù)法的六自由度機械臂避障路徑規(guī)劃[J]. 汪首坤,朱磊,王軍政. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
本文編號:3141780
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