面向溫室環(huán)境的二氧化碳監(jiān)控系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 16:09
溫室大棚可以降低農(nóng)作物生產(chǎn)過程中受到的自然環(huán)境影響,通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)環(huán)境促進(jìn)農(nóng)作物生長而達(dá)到增產(chǎn)的目的。農(nóng)作物的增產(chǎn)離不開光合作用的原料CO2,因此及時(shí)、準(zhǔn)確的檢測(cè)溫室CO2濃度并根據(jù)農(nóng)作物生長需求有效的調(diào)控溫室CO2濃度,將對(duì)溫室植物的生長發(fā)育起到重要作用。目前用于檢測(cè)溫室CO2濃度的方法中,固體電解質(zhì)法具有測(cè)量范圍廣、響應(yīng)恢復(fù)特性好、成本低和長期穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。由于溫室環(huán)境復(fù)雜,溫室CO2濃度控制受到光照度、溫濕度、空氣交換率、農(nóng)作物光合速率、農(nóng)作物呼吸速率等因素影響,本文在溫室CO2濃度檢測(cè)的基礎(chǔ)上引入模糊PID智能控制技術(shù),通過模糊規(guī)則,實(shí)時(shí)調(diào)整PID控制參數(shù),從而精確控制溫室CO2濃度。首先闡述了固體電解質(zhì)傳感器的CO2氣體檢測(cè)原理,接著研究了模糊PID控制算法原理,隨后為優(yōu)化算法參數(shù)和降低實(shí)驗(yàn)成本,研究了以基理法為基礎(chǔ)的溫室CO2濃度模型;谝陨涎芯績(nèi)容,給出了CO2
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 論文的研究背景和意義
2氣體檢測(cè)方面的研究現(xiàn)狀"> 1.2 固體電解質(zhì)材料在CO2氣體檢測(cè)方面的研究現(xiàn)狀
2監(jiān)控技術(shù)的研究現(xiàn)狀"> 1.3 溫室CO2監(jiān)控技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 設(shè)施園藝技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 調(diào)控方法的研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 本文的主要研究內(nèi)容
1.4.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本章小結(jié)
2檢測(cè)原理與控制原理">第二章 溫室CO2檢測(cè)原理與控制原理
2.1 固體電解質(zhì)氣體檢測(cè)原理
2.1.1 固體電解質(zhì)材料
2.1.2 固體電解質(zhì)傳感器
2傳感器MG811"> 2.1.3 外加熱式CO2傳感器MG811
2.2 模糊PID控制算法原理
2.2.1 模糊PID控制系統(tǒng)
2濃度預(yù)測(cè)模型原理"> 2.3 溫室CO2濃度預(yù)測(cè)模型原理
2.4 本章小結(jié)
2氣體監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)">第三章 面向溫室環(huán)境CO2氣體監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
3.1 總體設(shè)計(jì)方案
3.2 硬件電路設(shè)計(jì)與調(diào)試
3.2.1 底板電路的設(shè)計(jì)
3.2.2 核心板電路的設(shè)計(jì)
3.3 檢測(cè)節(jié)點(diǎn)實(shí)物及封裝
3.4 本章小結(jié)
2監(jiān)控平臺(tái)">第四章 基于LabVIEW的溫室CO2監(jiān)控平臺(tái)
4.1 LabVIEW軟件
4.2 LabVIEW程序設(shè)計(jì)
4.2.1 基于VISA的數(shù)據(jù)通信
4.2.2 采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
2濃度模型"> 4.2.3 溫室CO2濃度模型
4.2.4 模糊PID控制
4.3 生成安裝文件和可執(zhí)行文件
4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)集成與氣體實(shí)驗(yàn)
5.1 GSM網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
5.2 氣體標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
5.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
5.4 系統(tǒng)誤差實(shí)驗(yàn)
5.5 實(shí)地實(shí)驗(yàn)
2檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)地檢測(cè)實(shí)驗(yàn)"> 5.5.1 CO2檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)地檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
2濃度的智能PID控制實(shí)驗(yàn)"> 5.5.2 CO2濃度的智能PID控制實(shí)驗(yàn)
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫室大棚CO2濃度精準(zhǔn)調(diào)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王東,張海輝,馮建合,代建國,樊宏攀,朱江濤. 農(nóng)機(jī)化研究. 2012(03)
[2]變量噴霧流量閥的變論域自適應(yīng)模糊PID控制[J]. 宋樂鵬,董志明,向李娟,型思遠(yuǎn). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2010(11)
[3]一種PID模糊控制器(fuzzy PI+fuzzy ID型)[J]. 李慶春,沈德耀. 控制與決策. 2009(07)
[4]以單片機(jī)為核心的溫室智能控制系統(tǒng)[J]. 李宏俊,黃鑫,盧開硯. 電子元器件應(yīng)用. 2007(05)
[5]基于模糊控制的溫室調(diào)節(jié)裝置的研究[J]. 王振宇,成立. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2006(02)
[6]幾種常見氣體傳感器的研究進(jìn)展[J]. 李冬梅,黃元慶,張佳平,張?chǎng)?辜克兢. 傳感器世界. 2006(01)
[7]溫室有機(jī)土栽培CO2濃度變化規(guī)律及增施CO2對(duì)番茄生長發(fā)育的影響[J]. 陳雙臣,鄒志榮,賀超興,張志斌,楊旭. 西北植物學(xué)報(bào). 2004(09)
[8]帶前饋的比例積分(PI)控制方法在溫室熱水加溫系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 余朝剛,應(yīng)義斌,王劍平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2004(04)
[9]電化學(xué)式氣體傳感器的研究進(jìn)展[J]. 陳長倫,何建波,劉偉,劉錦淮. 傳感器世界. 2004(04)
[10]基于改進(jìn)遺傳算法的溫濕度模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器[J]. 李秀梅,趙春江,喬曉軍,劉華毅. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2004(01)
碩士論文
[1]NASICON基高性能固體電解質(zhì)型氣體傳感器研究[D]. 歷建國.吉林大學(xué) 2013
[2]PID控制器參數(shù)整定方法及其應(yīng)用研究[D]. 何芝強(qiáng).浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3152070
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 論文的研究背景和意義
2氣體檢測(cè)方面的研究現(xiàn)狀"> 1.2 固體電解質(zhì)材料在CO2氣體檢測(cè)方面的研究現(xiàn)狀
2監(jiān)控技術(shù)的研究現(xiàn)狀"> 1.3 溫室CO2監(jiān)控技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.1 設(shè)施園藝技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 調(diào)控方法的研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 本文的主要研究內(nèi)容
1.4.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本章小結(jié)
2檢測(cè)原理與控制原理">第二章 溫室CO2檢測(cè)原理與控制原理
2.1 固體電解質(zhì)氣體檢測(cè)原理
2.1.1 固體電解質(zhì)材料
2.1.2 固體電解質(zhì)傳感器
2傳感器MG811"> 2.1.3 外加熱式CO2傳感器MG811
2.2 模糊PID控制算法原理
2.2.1 模糊PID控制系統(tǒng)
2濃度預(yù)測(cè)模型原理"> 2.3 溫室CO2濃度預(yù)測(cè)模型原理
2.4 本章小結(jié)
2氣體監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)">第三章 面向溫室環(huán)境CO2氣體監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
3.1 總體設(shè)計(jì)方案
3.2 硬件電路設(shè)計(jì)與調(diào)試
3.2.1 底板電路的設(shè)計(jì)
3.2.2 核心板電路的設(shè)計(jì)
3.3 檢測(cè)節(jié)點(diǎn)實(shí)物及封裝
3.4 本章小結(jié)
2監(jiān)控平臺(tái)">第四章 基于LabVIEW的溫室CO2監(jiān)控平臺(tái)
4.1 LabVIEW軟件
4.2 LabVIEW程序設(shè)計(jì)
4.2.1 基于VISA的數(shù)據(jù)通信
4.2.2 采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
2濃度模型"> 4.2.3 溫室CO2濃度模型
4.2.4 模糊PID控制
4.3 生成安裝文件和可執(zhí)行文件
4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)集成與氣體實(shí)驗(yàn)
5.1 GSM網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
5.2 氣體標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
5.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
5.4 系統(tǒng)誤差實(shí)驗(yàn)
5.5 實(shí)地實(shí)驗(yàn)
2檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)地檢測(cè)實(shí)驗(yàn)"> 5.5.1 CO2檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)地檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
2濃度的智能PID控制實(shí)驗(yàn)"> 5.5.2 CO2濃度的智能PID控制實(shí)驗(yàn)
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫室大棚CO2濃度精準(zhǔn)調(diào)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王東,張海輝,馮建合,代建國,樊宏攀,朱江濤. 農(nóng)機(jī)化研究. 2012(03)
[2]變量噴霧流量閥的變論域自適應(yīng)模糊PID控制[J]. 宋樂鵬,董志明,向李娟,型思遠(yuǎn). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2010(11)
[3]一種PID模糊控制器(fuzzy PI+fuzzy ID型)[J]. 李慶春,沈德耀. 控制與決策. 2009(07)
[4]以單片機(jī)為核心的溫室智能控制系統(tǒng)[J]. 李宏俊,黃鑫,盧開硯. 電子元器件應(yīng)用. 2007(05)
[5]基于模糊控制的溫室調(diào)節(jié)裝置的研究[J]. 王振宇,成立. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2006(02)
[6]幾種常見氣體傳感器的研究進(jìn)展[J]. 李冬梅,黃元慶,張佳平,張?chǎng)?辜克兢. 傳感器世界. 2006(01)
[7]溫室有機(jī)土栽培CO2濃度變化規(guī)律及增施CO2對(duì)番茄生長發(fā)育的影響[J]. 陳雙臣,鄒志榮,賀超興,張志斌,楊旭. 西北植物學(xué)報(bào). 2004(09)
[8]帶前饋的比例積分(PI)控制方法在溫室熱水加溫系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 余朝剛,應(yīng)義斌,王劍平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2004(04)
[9]電化學(xué)式氣體傳感器的研究進(jìn)展[J]. 陳長倫,何建波,劉偉,劉錦淮. 傳感器世界. 2004(04)
[10]基于改進(jìn)遺傳算法的溫濕度模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器[J]. 李秀梅,趙春江,喬曉軍,劉華毅. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2004(01)
碩士論文
[1]NASICON基高性能固體電解質(zhì)型氣體傳感器研究[D]. 歷建國.吉林大學(xué) 2013
[2]PID控制器參數(shù)整定方法及其應(yīng)用研究[D]. 何芝強(qiáng).浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3152070
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/yylw/3152070.html
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