傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,堆肥的主要控制操作包括攪拌、翻堆、通風(fēng)。通常按照特定周期進(jìn)行人工翻拋,實現(xiàn)對發(fā)酵堆體內(nèi)部環(huán)境的再調(diào)節(jié)。這種人工控制方式不僅費(fèi)時費(fèi)力,控制精度難以保障,而且難以對堆肥中各項環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集,不利于掌握堆肥過程中的環(huán)境變化。反應(yīng)器式好氧堆肥由于具有堆肥周期短、占地面積小、易實現(xiàn)自動化控制、污染程度較低等特點(diǎn),存在良好的研究潛力和應(yīng)用前景。利用反應(yīng)器進(jìn)行好氧發(fā)酵處理,將電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備相結(jié)合,實現(xiàn)監(jiān)測—控制一體化的工藝流程,在減少人工勞動支出的同時,提高控制效率,對農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有著顯著的意義。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了以下研究工作:（1）針對好氧堆肥過程中相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測和控制操作,設(shè)計了一套好氧堆肥下位機(jī)控制器。該設(shè)備基于arm7芯片lpc2387進(jìn)行開發(fā),外接液晶觸控屏。將攪拌器、鼓風(fēng)機(jī)等控制設(shè)備的電氣接口對接到控制器指定接口,通過觸控屏進(jìn)行相關(guān)設(shè)置,即可激活電氣通道實現(xiàn)相關(guān)的控制操作。通過觸控屏進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,能夠?qū)⒏鱾�控制設(shè)備在手動控制模式、定時控制模式、周期控制模式和自動控制模式之間進(jìn)行切換�？刂破髂軌�?qū)觽鞲衅髟O(shè)備,控制傳感器對堆肥反應(yīng)器內(nèi)部... 

【文章來源】：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景、研究目的和意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究的目的
        1.1.3 研究的意義
    1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)和趨勢
        1.2.1 國外的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)的研究發(fā)展
        1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)
        1.2.4 好氧發(fā)酵設(shè)備的研究重點(diǎn)與發(fā)展趨勢
    1.3 研究目標(biāo)、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 研究目標(biāo)
        1.3.3 研究內(nèi)容和方案
        1.3.4 技術(shù)路線
2 好氧發(fā)酵自動控制設(shè)備的設(shè)計與開發(fā)
    2.1 好氧堆肥實驗中的主要環(huán)境變量及控制方式
        2.1.1 好氧堆肥實驗中的主要環(huán)境因素
        2.1.2 好氧堆肥實驗中的主要控制方式
    2.2 檢測設(shè)備與控制設(shè)備的選型
        2.2.1 傳感器的選擇
        2.2.2 控制設(shè)備的選擇
    2.3 下位機(jī)控制器的設(shè)計與開發(fā)
        2.3.1 下位機(jī)硬件部分結(jié)構(gòu)
        2.3.2 下位機(jī)控制器的開發(fā)流程
        2.3.3 下位機(jī)控制器的功能設(shè)計
    2.4 好氧堆肥數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與開發(fā)
        2.4.1 好氧堆肥數(shù)據(jù)庫的開發(fā)流程
        2.4.2 好氧堆肥數(shù)據(jù)庫的設(shè)計
    2.5 上位機(jī)監(jiān)測軟件的設(shè)計與開發(fā)
        2.5.1 上位機(jī)監(jiān)測軟件的開發(fā)流程
        2.5.2 上位機(jī)監(jiān)測軟件的功能設(shè)計
    2.6 通訊模塊的設(shè)計與搭建
    2.7 本章小結(jié)
3 好氧發(fā)酵自動控制系統(tǒng)性能驗證試驗與測試
    3.1 好氧發(fā)酵自動控制系統(tǒng)的驗證試驗設(shè)計
        3.1.1 試驗材料
        3.1.2 試驗方法
    3.2 試驗結(jié)果與分析
        3.2.1 設(shè)備性能檢驗
        3.2.2 試驗過程中溫度采集數(shù)據(jù)
        3.2.3 試驗過程中濕度采集數(shù)據(jù)
        3.2.4 試驗過程中氧氣采集數(shù)據(jù)
    3.3 本章小結(jié)
4 基于模糊PID控制的反應(yīng)器式好氧堆肥通風(fēng)方式的研究
    4.1 堆肥通風(fēng)控制算法解析
    4.2 PID控制原理
        4.2.1 位置式PID
        4.2.2 增量式PID
    4.3 模糊控制原理
    4.4 模糊PID控制器設(shè)計
        4.4.1 PID初值整定
        4.4.2 模糊控制規(guī)則設(shè)計
    4.5 不同堆肥階段氧氣消耗速率與氧氣濃度的擬合關(guān)系
    4.6 通風(fēng)過程中氧氣濃度的傳遞函數(shù)模型
    4.7 模糊PID控制效果仿真
    4.8 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷
    個人情況
    教育背景
    科研經(jīng)歷
    在學(xué)期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有機(jī)固廢堆肥過程的水分平衡模型研究進(jìn)展[J]. 石曉曉,陳同斌,鄭國砥,高定.  中國土壤與肥料. 2019(06)
[2]生活垃圾有機(jī)肥制造設(shè)備的設(shè)計與試驗[J]. 黃晶晶,戴思慧,張良,胡鶴鳴,熊興耀,李明.  湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(03)
[3]城市污泥與稻草混合堆肥氧氣消耗的通風(fēng)量優(yōu)化研究[J]. 安玉亭,劉彬,薛丹丹,王立波,賈媛媛,吳永波,原寶東.  中國土壤與肥料. 2019(01)
[4]好氧堆肥中通風(fēng)工藝與參數(shù)研究進(jìn)展[J]. 徐鵬翔,王越,楊軍香,李季.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2018(11)
[5]農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測[J]. 張建華,孔繁濤,吳建寨,韓書慶,曹姍姍,張晶.  農(nóng)業(yè)展望. 2018(09)
[6]智能型規(guī)�；じ采w好氧堆肥系統(tǒng)設(shè)計與試驗[J]. 孫曉曦,崔儒秀,馬雙雙,韓魯佳,黃光群.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2018(10)
[7]序批式好氧發(fā)酵一體化反應(yīng)器的研制與驗證[J]. 馮康,趙立欣,孟海波,沈玉君,周海賓,程紅勝,王黎明.  環(huán)境工程學(xué)報. 2018(08)
[8]中國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”進(jìn)展[J]. 郭亞,朱南陽,夏倩,燕浩明,徐譽(yù),蔣永年.  世界農(nóng)業(yè). 2018(07)
[9]基于LabVIEW智能曲房測控系統(tǒng)研發(fā)[J]. 候山山,黃丹平,張芯豪,徐同旭,郭康,李志榮.  食品工業(yè). 2018(05)
[10]有機(jī)肥施用現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J]. 張海艷.  山西農(nóng)經(jīng). 2018(02)

博士論文
[1]基于人工智能和代謝調(diào)控的典型好氧發(fā)酵過程在線控制和故障診斷[D]. 丁健.江南大學(xué) 2014
[2]畜禽糞便高溫堆肥機(jī)理與應(yīng)用研究[D]. 李吉進(jìn).中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004

碩士論文
[1]基于ZigBee無線自組網(wǎng)的堆肥發(fā)酵過程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 辛祥彬.天津大學(xué) 2017
[2]基于模糊PID控制的電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的研究[D]. 路桂明.哈爾濱理工大學(xué) 2007
[3]城市生活垃圾高溫好氧堆肥工藝優(yōu)化研究[D]. 文昊深.重慶大學(xué) 2004



本文編號：3202503