我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)需水量巨大,據(jù)統(tǒng)計,我國的水資源總量占比是比耕地資源(約占世界耕地總量9%)更加匱乏的,約占世界水資源總量的6%,水資源的不足成為嚴重阻礙我國國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,同時工業(yè)化的發(fā)展、人口的增加、水資源的浪費和污染更加重了這一頹勢,水資源的緊缺已經(jīng)威脅到我國的糧食安全,已成為制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和危害國家長久治安的重要因素。國家和政府正在積極尋求改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的有效途徑,發(fā)展智能灌溉技術(shù)為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和改革提供了可能性。智能灌溉技術(shù)就是通過自動化檢測裝置,對灌水的各個環(huán)節(jié)進行高效控制,在保證植物正常生長的同時節(jié)約用水,從根本上改變傳統(tǒng)的灌溉模式,做到精準灌溉。發(fā)展智能灌溉技術(shù)已成為我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和經(jīng)濟持續(xù)增長的必由之路。本文設計的模糊PID灌溉控制器在溫室大棚的環(huán)境中,對甜瓜生長期的土壤濕度進行控制,查閱文獻得知甜瓜的最佳土壤濕度范圍,制定模糊PID控制規(guī)則表,分析大棚的實際情況制定灌溉模式,認為滴灌能最大限度的節(jié)水同時能夠保證植物的正常生長發(fā)育,搭建系統(tǒng)硬件平臺,單片機STM32作為系統(tǒng)的集控站,設計硬件模塊的各模塊電路,將模糊PID控制算法利用...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文研究的背景及意義
    1.2 溫室智能灌溉系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀研究
        1.2.1 溫室智能灌溉系統(tǒng)國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 大棚智能系統(tǒng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 節(jié)水灌溉技術(shù)存在的問題及發(fā)展趨勢
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 溫室節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)總體設計
    2.1 溫室智能灌溉系統(tǒng)需求分析
    2.2 溫室大棚灌溉技術(shù)介紹
    2.3 溫室智能灌溉決策方案選擇
    2.4 系統(tǒng)硬件總體方案
    2.5 系統(tǒng)軟件總體方案
    2.6 本章小結(jié)
第3章 溫室節(jié)水灌溉系統(tǒng)硬件設計
    3.1 系統(tǒng)硬件總體設計
    3.2 中央處理器模塊
    3.3 GPRS模塊
    3.4 繼電器模塊
    3.5 LCD顯示模塊
    3.6 按鍵板電路
    3.7 電源電路
    3.8 數(shù)據(jù)采集模塊電路
    3.9 本章小結(jié)
第4章 智能灌溉軟件設計
    4.1 概述
    4.2 模糊PID算法概述及其程序設計
        4.2.1 甜瓜各生長期的水分需求規(guī)律
        4.2.2 模糊控制概述
        4.2.3 模糊控制理論
        4.2.4 模糊推理系統(tǒng)
        4.2.5 PID控制理論
        4.2.6 模糊 PID 控制器設計
        4.2.7 模糊PID控制規(guī)則制定
        4.2.8 模糊PID參數(shù)整定一般規(guī)則
        4.2.9 模糊PID控制邏輯規(guī)則表
        4.2.10 模糊PID程序設計
    4.3 數(shù)據(jù)采集子程序
        4.3.1 數(shù)據(jù)采集流程圖設計
        4.3.2 數(shù)據(jù)采集校驗測試
    4.4 LCD實時顯示子程序設計
    4.5 按鍵板子程序設計
    4.6 GPRS無線收發(fā)模塊程序設計
    4.7 本章小結(jié)
第5章 智能灌溉系統(tǒng)試驗與仿真
    5.1 概述
    5.2 模糊PID控制系統(tǒng)模型搭建及simulink仿真
        5.2.1 模糊PID控制器的設計
        5.2.2 溫室灌溉系統(tǒng)模型搭建及仿真
    5.3 實驗平臺展示
        5.3.1 監(jiān)控平臺展示
        5.3.2 硬件平臺展示
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本課題的主要工作
    6.2 后續(xù)需要研究工作
參考文獻
致謝
攻讀學位期間所開展的科研項目和發(fā)表的科研論文



本文編號：3864673