我國灌溉水資源匱乏,化肥污染嚴(yán)重。為保持農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,對灌溉施肥的控制與管理技術(shù)的研究越來越受到重視。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,更多的新技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉施肥中得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外對農(nóng)業(yè)灌溉施肥的控制與管理技術(shù)都做了許多研究。但與國外優(yōu)秀技術(shù)進(jìn)行對比,國內(nèi)的研究起步較晚且技術(shù)相對落后,存在著較大程度的差距。雖然國外的設(shè)備較為成熟,但因作物生長因素、氣候環(huán)境、土壤條件等差異,難以滿足中國的實(shí)際需求;再者,國內(nèi)針對水肥精準(zhǔn)配比的研究較少,大多設(shè)備配比精度低,并且系統(tǒng)造價(jià)昂貴。故有必要設(shè)計(jì)一套物美價(jià)廉的水肥精準(zhǔn)配比控制系統(tǒng)滿足社會(huì)需要。本研究通過對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、配比方法、控制算法、軟硬件設(shè)計(jì)等方面的研究,設(shè)計(jì)了一套水肥精準(zhǔn)配比控制系統(tǒng),通過營養(yǎng)液比例調(diào)配和水肥溶液的濃度精準(zhǔn)配比,配制出適合農(nóng)作物生長需求的水肥溶液,從而提高作物的產(chǎn)量、質(zhì)量,并節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境。本文主要工作與成果如下。（1）系統(tǒng)需求分析與整體設(shè)計(jì)。針對用戶需求分析,明確了該系統(tǒng)應(yīng)用于單個(gè)玻璃溫室的無土栽培作物生產(chǎn),需對四種作物所必需的營養(yǎng)液進(jìn)行設(shè)定比例調(diào)配,并以此為母液進(jìn)行設(shè)定濃度的水肥精準(zhǔn)配比灌溉,并且濃度誤差不得超過5%,系統(tǒng)... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水肥一體化技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 水肥一體化控制方法研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
    1.5 論文章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)需求分析與整體設(shè)計(jì)
    2.1 應(yīng)用場景與需求分析
    2.2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
    2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工
    2.4 母液調(diào)配模塊配比方法研究
    2.5 水肥配比灌溉模塊配比方法研究
        2.5.1 文丘里吸肥器配比法
        2.5.2 可調(diào)速水泵配比法
    2.6 本章小結(jié)
第三章 模糊PID控制算法研究
    3.1 PID控制算法
    3.2 模糊控制器設(shè)計(jì)
        3.2.1 模糊控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 模糊化
        3.2.3 模糊控制規(guī)則設(shè)計(jì)
        3.2.4 反模糊化
    3.3 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
        3.3.1 模糊PID原理
        3.3.2 控制器的輸入和輸出模糊化
        3.3.3 模糊控制器的控制規(guī)則設(shè)計(jì)
        3.3.4 控制器工作過程
    3.4 本章小結(jié)
第四章 控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
    4.1 控制系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        4.2.1 電源模塊
        4.2.2 人機(jī)交互模塊
        4.2.3 母液調(diào)配模塊
        4.2.4 水肥配比灌溉模塊
    4.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 ZigBee軟件設(shè)計(jì)
        4.3.2 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        4.3.3 工控屏軟件設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證與分析
    5.1 無線通信穩(wěn)定性測試
    5.2 母液調(diào)配模塊營養(yǎng)液比例調(diào)配精度測試
    5.3 水肥配比灌溉模塊配肥精度測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于無線傳感網(wǎng)的荔枝園智能節(jié)水灌溉雙向通信和控制系統(tǒng)[J]. 謝家興,余國雄,王衛(wèi)星,陸華忠,林進(jìn)彬.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[2]球混式精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 阮俊瑾,趙偉時(shí),董晨,李卓遠(yuǎn).  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[3]基于單片機(jī)控制的數(shù)字氣壓計(jì)的設(shè)計(jì)[J]. 朱葉.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(16)
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博士論文
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[2]變量配肥施肥精準(zhǔn)作業(yè)裝備關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉陽春.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2012
[3]精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)大豆變量施肥控制技術(shù)研究[D]. 王熙.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2010
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碩士論文
[1]電液比例閥加載系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)與模糊PID控制策略的研究[D]. 高翔.長安大學(xué) 2014
[2]基于ZigBee和模糊PID技術(shù)的溫室灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 周兵.昆明理工大學(xué) 2014
[3]基于灰色理論與模糊控制的智能灌溉系統(tǒng)研究[D]. 馬勝利.陜西科技大學(xué) 2013
[4]智能灌溉施肥系統(tǒng)及其對茄子產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究[D]. 陳國徽.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[5]基于參數(shù)自整定的模糊PID控制在水箱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 羅文軍.中南大學(xué) 2011
[6]基于嵌入式的灌溉施肥系統(tǒng)的研究[D]. 張瓊.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[7]模糊PID控制在液位控制中的應(yīng)用[D]. 李巖.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[8]基于單片機(jī)控制的設(shè)施農(nóng)業(yè)營養(yǎng)液供給系統(tǒng)研制[D]. 程月華.江蘇大學(xué) 2002



本文編號：3468799