目前新疆棉花膜下滴灌種植主要通過(guò)施用固體水溶肥來(lái)提高作物的產(chǎn)量,由于固體水溶肥在肥水混合時(shí)得不到充分的溶解,因此極容易造成管路堵塞等問(wèn)題,導(dǎo)致肥料的利用率降低。液態(tài)肥相比于固體水溶肥具有明顯優(yōu)勢(shì),如肥效高、成本低和無(wú)環(huán)境污染等。目前我國(guó)液肥施用技術(shù)相對(duì)落后,主要體現(xiàn)在液態(tài)肥施用機(jī)械技術(shù)發(fā)展落后和地域環(huán)境和種植方式造成的施肥模式差異限制了施肥機(jī)械的推廣兩個(gè)方面。本文針對(duì)新疆棉田液態(tài)施肥系統(tǒng)現(xiàn)狀和施肥環(huán)境特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一套適用于新疆棉花膜下滴灌種植的棉田液態(tài)肥變量施肥控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了液態(tài)肥的精準(zhǔn)變量施肥,提高了液態(tài)肥料的利用率。本文的主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾點(diǎn):（1）液態(tài)肥變量施肥控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。采用PLC、觸摸屏、變頻器、電磁閥、擠壓泵、壓力傳感器、流量傳感器等作為棉田液態(tài)肥變量施肥控制系統(tǒng)的核心組成部件,搭建液態(tài)肥變量施肥控制系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面包括了硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、決策流程設(shè)計(jì)、變量調(diào)速設(shè)計(jì)以及上位機(jī)的軟件程序設(shè)計(jì)。（2）PID控制算法的參數(shù)整定。根據(jù)系統(tǒng)要求對(duì)下位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件搭建設(shè)計(jì)方案;對(duì)控制系統(tǒng)中PID算法及原理進(jìn)行綜述;完成了下位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中壓力信息采集和流量控制單元的軟件設(shè)計(jì),構(gòu)... 

【文章來(lái)源】：石河子大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū)211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

011-2018年新疆棉花種植數(shù)據(jù)圖

棉田液態(tài)肥變量施肥控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究3圖1-2文丘里施肥器圖1-3壓差式施肥機(jī)Fig.1-2VenturifertilizerFig.1-3Differentialpressurefertilizerapplicator20世紀(jì)80年代初，以色列在農(nóng)業(yè)灌溉過(guò)程中已開始應(yīng)用自動(dòng)推進(jìn)機(jī)械灌溉技術(shù)。施肥方式也從過(guò)去單一的肥料箱發(fā)展到多種模式，包括肥料箱、文丘里真空泵和水壓式肥料噴射器。并引進(jìn)了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和設(shè)備，營(yíng)養(yǎng)分配的均勻性有了明顯改善；進(jìn)入21世紀(jì)，水肥一體化技術(shù)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用面積進(jìn)一步擴(kuò)大，與之相配套的水溶性肥料的開發(fā)和生產(chǎn)也同時(shí)取得了巨大的進(jìn)步。2006年美國(guó)學(xué)者BlonquistJM等[24]通過(guò)設(shè)計(jì)了一種用于節(jié)水灌溉的土壤濕度傳感器，該傳感器采用電磁感應(yīng)器技術(shù)，能夠?qū)τ脷庀笳镜乃终羯⒘康膶?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；2008年美國(guó)學(xué)者年VellidisG等[25]開發(fā)了一種傳感器列陣與精準(zhǔn)灌溉技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建閉環(huán)控制模式，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物土壤含水量的變化；2010年西班牙學(xué)者Antonio-Javier等[26]構(gòu)建了一種果園灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用了135個(gè)土壤濕度傳感器、27個(gè)溫度傳感器用于果園的信息監(jiān)測(cè)，并構(gòu)建了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)傳感器采集的信息進(jìn)行分析處理，將處理結(jié)果以控制的方式作用于電磁閥等執(zhí)行元件，使果園濕度始終保持在適合果樹生長(zhǎng)的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對(duì)果園的合理灌溉；2011年印度學(xué)者M(jìn).Nesa等[27]研制了一種果園自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)，即通過(guò)在果園的不同位置布設(shè)濕度傳感器，獲取果園氣象環(huán)境信息，通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)信息傳送至控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)果園的自動(dòng)化灌溉；2014年墨西哥學(xué)者Gutierrez，J.等[28]將土壤濕度和溫度傳感器放置在作物的根區(qū)的方式構(gòu)建了分布式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、觸發(fā)器執(zhí)行器等實(shí)現(xiàn)了土壤數(shù)據(jù)的web應(yīng)用程序傳送；2015年希臘學(xué)者年KourgialasNN,

棉田液態(tài)肥變量施肥控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究3圖1-2文丘里施肥器圖1-3壓差式施肥機(jī)Fig.1-2VenturifertilizerFig.1-3Differentialpressurefertilizerapplicator20世紀(jì)80年代初，以色列在農(nóng)業(yè)灌溉過(guò)程中已開始應(yīng)用自動(dòng)推進(jìn)機(jī)械灌溉技術(shù)。施肥方式也從過(guò)去單一的肥料箱發(fā)展到多種模式，包括肥料箱、文丘里真空泵和水壓式肥料噴射器。并引進(jìn)了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和設(shè)備，營(yíng)養(yǎng)分配的均勻性有了明顯改善；進(jìn)入21世紀(jì)，水肥一體化技術(shù)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用面積進(jìn)一步擴(kuò)大，與之相配套的水溶性肥料的開發(fā)和生產(chǎn)也同時(shí)取得了巨大的進(jìn)步。2006年美國(guó)學(xué)者BlonquistJM等[24]通過(guò)設(shè)計(jì)了一種用于節(jié)水灌溉的土壤濕度傳感器，該傳感器采用電磁感應(yīng)器技術(shù)，能夠?qū)τ脷庀笳镜乃终羯⒘康膶?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；2008年美國(guó)學(xué)者年VellidisG等[25]開發(fā)了一種傳感器列陣與精準(zhǔn)灌溉技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建閉環(huán)控制模式，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物土壤含水量的變化；2010年西班牙學(xué)者Antonio-Javier等[26]構(gòu)建了一種果園灌溉系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用了135個(gè)土壤濕度傳感器、27個(gè)溫度傳感器用于果園的信息監(jiān)測(cè)，并構(gòu)建了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)傳感器采集的信息進(jìn)行分析處理，將處理結(jié)果以控制的方式作用于電磁閥等執(zhí)行元件，使果園濕度始終保持在適合果樹生長(zhǎng)的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了對(duì)果園的合理灌溉；2011年印度學(xué)者M(jìn).Nesa等[27]研制了一種果園自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)，即通過(guò)在果園的不同位置布設(shè)濕度傳感器，獲取果園氣象環(huán)境信息，通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)信息傳送至控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)果園的自動(dòng)化灌溉；2014年墨西哥學(xué)者Gutierrez，J.等[28]將土壤濕度和溫度傳感器放置在作物的根區(qū)的方式構(gòu)建了分布式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、觸發(fā)器執(zhí)行器等實(shí)現(xiàn)了土壤數(shù)據(jù)的web應(yīng)用程序傳送；2015年希臘學(xué)者年KourgialasNN,

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]山區(qū)烤煙液肥深施機(jī)的設(shè)計(jì)[J]. 周茂茜,李家春,田莉,張賓賓,張雷.  農(nóng)機(jī)化研究. 2019(11)
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[3]基于Fuzzy-Smith控制器的營(yíng)養(yǎng)液pH值調(diào)控系統(tǒng)研究[J]. 李帥帥,李莉,穆永航,王宏康,吳勇,SIGRIMIS N.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(S1)
[4]精量水肥灌溉系統(tǒng)控制策略及驗(yàn)證[J]. 張育斌,魏正英,朱新國(guó),胡楊,李林章.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(12)
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[10]模糊與PI分段調(diào)控肥液EC的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 王海華,付強(qiáng),孟繁佳,梅樹立,王俊衡,李莉.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(15)

博士論文
[1]中國(guó)棉花生產(chǎn)波動(dòng)研究[D]. 譚硯文.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004

碩士論文
[1]機(jī)采棉膜下滴灌水肥一體化高效施用模式研究[D]. 李勇.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]基于PLC的恒壓供水控制系統(tǒng)研究[D]. 梁錦昌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3619900