我國作為一個農(nóng)業(yè)用水大國,一直采用地面漫灌的灌溉方式,這種漫灌方式不僅效果不好,同時也造成了水資源的巨大浪費。近年來我國從國外引入包括滴灌在內(nèi)的多種節(jié)水灌溉設備,但由于照搬國外產(chǎn)品,滴灌作為最高效的節(jié)水灌溉方式之一,在國內(nèi)一直沒有取得很好的應用效果。所以我國迫切需要一種成本低廉、操作和維護簡單,適合我國國情的滴灌智能控制系統(tǒng)。本論文以HMI和PLC為技術手段,通過檢測作物生長的土壤濕度和光照強度,制定模糊控制規(guī)則調(diào)節(jié)滴灌支路的供水比例電磁閥開度,改變滴灌速度,從而保證了作物生長的土壤濕度;同時為了保證滴灌干路有足夠的水源分配給各個滴灌支路,又設計了干路變頻供水系統(tǒng)。根據(jù)各個滴灌支路的比例電磁閥開度制定模糊控制專家規(guī)則,控制變頻器的輸出頻率以改變滴灌干路的供水電機轉(zhuǎn)速,保證系統(tǒng)的供水穩(wěn)定。綜合作物的生長特性以及作物夜間的生長環(huán)境因素,本課題設計的智能滴灌控制系統(tǒng)除有自動、手動控制方式外,還設計了周期定時控制方式。這種控制方式既符合作物的生長因素,又節(jié)約了水利資源、電力資源,同時也減少了電氣設備的損耗。本課題設計的滴灌智能控制系統(tǒng)采用先進的模糊控制算法,通過仿真與傳統(tǒng)的PID控制算法比較,... 

【文章來源】：佳木斯大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 概述
    1.1 我國水資源狀況
    1.2 滴灌優(yōu)缺點分析
        1.2.1 滴灌的優(yōu)點
        1.2.2 滴灌的缺點
    1.3 滴灌控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展形式
        1.3.1 滴灌控制系統(tǒng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀和發(fā)展形式
        1.3.2 滴灌控制系統(tǒng)國外研究現(xiàn)狀和發(fā)展形式
    1.4 課題研究目的與意義
    1.5 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 滴灌控制系統(tǒng)簡介
    2.1 滴灌主要設備
    2.2 滴灌技術的控制指標
    2.3 滴灌控制系統(tǒng)工作過程
        2.3.1 灌水器滴灌部分
        2.3.2 干路變頻恒壓供水部分
        2.3.3 儲水罐液位控制部分
    2.4 本章小結(jié)
第三章 滴灌系統(tǒng)模糊控制器設計
    3.1 控制策略分析與方案選擇
        3.1.1 PID控制器
        3.1.2 模糊控制器
    3.2 滴灌模糊控制器設計
        3.2.1 滴灌系統(tǒng)分析
        3.2.2 灌水器模糊控制器設計
    3.3 干路變頻恒壓供水模糊控制器設計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 滴灌控制系統(tǒng)硬件與軟件設計
    4.1 滴灌控制系統(tǒng)硬件設計
        4.1.1 滴灌控制系統(tǒng)硬件選型
        4.1.2 滴灌控制系統(tǒng)電氣接線圖設計
    4.2 滴灌控制系統(tǒng)軟件設計
        4.2.1 滴灌控制系統(tǒng)控制方式
        4.2.2 滴灌控制系統(tǒng)PLC程序設計
        4.2.3 滴灌控制系統(tǒng)HMI界面設計
    4.3 本章小結(jié)
第五章 滴灌控制系統(tǒng)模糊控制仿真
    5.1 灌水器滴灌系統(tǒng)模糊控制仿真設計
    5.2 灌水器PID控制SIMULINK仿真
    5.3 灌水器仿真結(jié)果分析
    5.4 干路變頻恒壓供水模糊控制仿真實驗
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]網(wǎng)絡化串級控制系統(tǒng)的建模、分析與控制[D]. 黃從智.華北電力大學（北京） 2010

碩士論文
[1]灌溉井群遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 李佼.東北農(nóng)業(yè)大學 2014
[2]基于模糊控制的智能灌溉系統(tǒng)的研究[D]. 孫靜.山東大學 2014
[3]基于無線傳感網(wǎng)絡的果樹灌溉系統(tǒng)的設計[D]. 李媛.陜西科技大學 2014
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[8]動態(tài)可重構(gòu)PID控制器的設計[D]. 林芳.西安電子科技大學 2010
[9]基于預測模型的模糊PID控制理論及其仿真與試驗研究[D]. 楊秀利.燕山大學 2010
[10]智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡設計[D]. 張磊.大連理工大學 2009



本文編號：3171666