温室超低功耗无线传感器智控系统设计——基于MSP430和ZigBee

为了实现对大棚温室环境温度的有效监控,采用ZigBee技术,通过SN8P2722八位单片机自主采集和控制大棚环境温度,使温度的调节更加方便快捷,并经由无线射频发射器与MSP430F149超低功耗嵌入式系统通信,通过开发底层软件和上位机软件,实现对大棚温度自动调节的智能控制系统的设计。实验结果表明:本超低功耗智能控制系统运行良好,可以自动地对蔬菜大棚环境温度进行检测与调节。此系统人机界面操作方便,且采集系统携带方便、经济适用和省电,具有重要的现实意义。     

冰蓄冷中央空调预热泵流量模糊控制

为了解决冰蓄冷中央空调存在的板换堵塞问题,提出了以制冰板换回水温度为控制变量,采用模糊控制预热变频泵流量的方法,以实现制冰快速性和可靠性的解决方案.设计了预热泵流量模糊控制器,研制了制冰板换防堵塞的预热回路;采用离线计算与在线查询相结合的方法,对基于西门子可编程逻辑控制器（PLC）的冰蓄冷中央空调系统进行了试验研究,给出了制冰板换回水温度控制结果,并对该模糊控制结果与传统的PID控制结果进行了比较.试验结果表明：在环境温度为28℃时,采用模糊控制调节制冰板换回水温度,其下降时间为90 m in,调节时间为158 min,稳态误差为0.26℃.该方案为智能化冰蓄冷中央空调稳定运行提供了依据.     

温室大棚温湿度模糊控制系统及PLC程序设计

温室大棚环境系统是一个具有非线性、时变和大惯性等特点的复杂系统,难以建立精确的数学模型进行控制。为此,以显著影响温室作物生长的温湿度为研究对象,构建了一个温湿度模糊控制系统方案,应用模糊控制系统理论设计了温湿度模糊控制器,编写了模糊控制算法的PLC程序,并对温湿度的模糊控制效果进行了实际观测。系统运行结果表明:当温湿度值设定为22℃和70%RH时,控制过程平稳、超调量小、运行稳定,能够满足温室作物对生长环境的要求。     

茶叶杀青机双模糊控制系统设计与试验

为实现茶叶加工机械智能化控制,在分析茶叶加工工艺的基础上,提出基于模糊控制的茶叶杀青机控制方案。通过检测杀青滚筒内的鲜叶投叶量和鲜叶等级,应用模糊控制规则决策,实时调整杀青时间和杀青温度的设定值,并在杀青温度中嵌入模糊PID控制,实现杀青温度的精确控制。利用NI USB-6215数据采集卡、西门子PLC等构建数据采集与控制硬件系统,并用LabVIEW虚拟仪器测试双模糊控制系统的输出效果。试验分析了该控制系统输出量对茶叶杀青效果的影响,试验结果表明:该控制系统输出的茶叶加工工艺参数杀青效果理想,杀青温度偏差低于1℃,杀青时间偏差小于5 s。该控制策略减少了制茶过程中人为因素的干扰,提高了茶叶加工机械的智能化水平。     

基于新型化“智慧蔬菜大棚”管理系统的语音控制模块设计

进入新世纪,农业在不断发展、创新,并逐步迈入信息化、智能化。然而,传统物联网蔬菜大棚,只能对空气和土壤的温、湿度做出检测。因此,笔者设计了一款基于新型化"智慧蔬菜大棚"管理系统的语音控制模块,阐述了语音控制模块的工作原理、组成和电路设计。仿真结果表明,该系统可以语音控制蔬菜大棚的运作,方便管理员控制整个蔬菜大棚系统,实现了蔬菜大棚系统管理的智能化和信息化。     

基于单片机的蔬菜大棚智能调控系统设计

设计了一种基于单片机的蔬菜大棚温度、CO2浓度智能调控系统,该系统实时检测并显示蔬菜大棚内部温度及CO2浓度,并通过控制电路、热交换泵、CO2补充泵等,实现蔬菜生长环境的自动控制。通过串口与上位机进行通讯,可实现数据的存储、显示、控制参数设置、数据查询、报警和打印等功能。该系统操作简单方便,自动化程度高,价格便宜,具有良好的应用前景和推广价值。     

基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统研究设计

介绍了一种基于AVR单片机对蔬菜大棚的温度控制系统的设计方案,主要在CVAVR平台下开发.利用DS18B20多点测温,并对温度进行模糊PID控制,使温度控制在一个范围之内;利用专用的键盘/LED显示驱动电路ZLG7290驱动矩阵键盘和LED显示器进行人机交互,可以实现手动、自动控制.     

基于ZigBee技术的果蔬智能大棚控制系统设计与试验

针对我国大棚环境监测和数据传输不稳定的问题，基于ZigBee技术对果蔬智能大棚控制系统进行了设计和试验。为了达到对果蔬智能大棚环境的调控，进行了系统控制模型设计，即进行环境建模，并采用模糊控制理论进行模糊控制器设计。为了验证该控制系统的有效性，进行了无线数据传输测试和环境调节测试。试验结果表明：系统可以进行稳定的数据传输，且能够对大棚环境起到调节和控制作用。     

基于设施农业的棚室改造研究

通过对蔬菜大棚可持续种植过程和循环种植进行分析，针对当前蔬菜大棚存在光照无法控制，滴灌水分供应不足的现象，提出了一种采用设施农业优化方式的蔬菜大棚改造方案。按照蔬菜大棚结构形式的不同，设计出一种小空间内遮阳、小空间外遮阳及大空间外遮阳的蔬菜大棚，同时将大棚灌溉方式由滴灌优化为喷灌。试验验证表明：带有遮阳装置的蔬菜大棚能够有效对光照时间和光照强度进行控制，采用喷灌方式可以快速进行蔬菜种植过程土壤湿度的调节，并能辅助进行棚内温度的调节。     

基于GPRS和GPS的嵌入式蔬菜大棚温度监控系统

提出了基于GPRS和GPS的嵌入式蔬菜大棚温度控制系统的硬件结构以及软件设计方法。硬件采用ARM7内核嵌入式处理器LPC2103,软件采用uC/OS-II操作系统。使用AD590温度传感器检测蔬菜大棚内的温度,设计了GPS,GPRS,温度检测以及控制硬件电路。使用uC/OS-II操作系统进行系统软件多任务管理,设计了4个任务实现系统初始化、GPS数据获取、GPRS发送信息、温度检测以及控制功能,给出了每个任务的实现方法。制作样机并进行实验,实现了系统要求的各项功能。     

基于数据拟合的温室大棚温湿度解耦控制器设计与仿真

针对温室大棚控制系统中温湿度强耦合性特点,本文设计了一种温湿度模糊PID-解耦控制器。首先,结合传统PID控制和模糊控制方法,构造了温湿度模糊PID控制器。然后,利用多项式数据拟合法建立了温湿度补偿关系式,并设计了温湿度解耦控制器。最后,利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建了温室大棚温湿度控制系统整体仿真模型,并对比分析了传统PID、模糊PID和模糊PID-解耦控制方法。结果表明:提出的模糊PID-解耦控制方法具有响应速度快、无超调振荡等特点,优化了控制系统的动态性能。     

基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统设计

设计了以单片机为核心的蔬菜大棚温度控制系统。从硬件和软件两方面介绍了单片机温度控制系统的设计思想,对硬件原理图和程序流程图进行了系统的描述。系统具有键盘输入温度给定值、LED数码管显示温度值和温度越限报警的功能,实现了温度的自动测量和自动控制,可将大棚内的温度始终控制在适合蔬菜生长的温度范围内。     

基于模糊PID控制的烘干房温度控制设计

为解决生猪运输车传统的晾干消毒所需时间周期较长问题，设计汽车烘干房，以气体热量进行交换，控制室内温度达到目标温度成为关键的问题。针对温度控制具有惯性大、滞后性等突出的特点特性，提出模糊PID的自适应模糊控制算法，该算法依据经验模糊控制规则，实时优化PID系数调教参数Kp、Ki、Kd，有效改善控制系统。根据试验可以看出，模糊PID控制的实际温度比目标温度最大温差为2.5 ℃，超调量为3.5%，而传统的PID与目标温度最大温差为5.1 ℃，超调量为7.1%。模糊PID与传统的PID控制相比较，具有较小的超调量而且在受到外界干扰反应速度也很快。     

基于单片机的蔬菜大棚的恒温系统设计

本介绍了一种采用STC89C52单片机对蔬菜大棚的温度进行模糊PID算法的恒温控制,使其温度稳定在某一个设定值的一个很小的范围内。LED数码管动态显示温度值和温度越限报警的功能,实现自动控温的效果。     

基于PIC16F877的蔬菜大棚自动控制系统研究

为了实现蔬菜大棚的测量、控制以及管理的自动化和科学化,采用PIC16F877作为主控制器,设计了一种蔬菜大棚自动控制系统.为此,介绍了自动控制系统的功能、结构框图,并阐述了其硬件和软件的设计与实现.实验证明,本系统能够对蔬菜大棚内的温度、空气湿度、土壤湿度和光照度等环境因素进行监测与控制,且具有结构简单、成本低和可靠性高等诸多优点,具有很好的推广及应用前景.     

温室温度多模糊控制器切换控制研究与实现

针对周年生产的温室控温系统在一年四季需要不断更换不同控温方案的问题,设计了一种基于多模糊控制器的切换控制方法.该方法通过对系统整体规划并制定一系列针对不同环境状态的不同控温方式的切换规则,结合对各个设备的模糊控制,实现对整个温室系统温度的实时精准控制.仿真实验结果表明,该方法非常适用于周年生产的温室控温系统,在运行过程中整个系统表现出良好的控制品质,实现了对温室系统经济、有效和节能的控温目的.     

自动播种机电控系统的模糊控制

为了提高自动播种机的自动化控制效果,采用Mamdani模糊算法对电控系统进行了控制策略设计。首先采用稳态分析与模型简化的方法,建立了播种机系统关键部件的数学模型,主要包括开沟器模型、行驶机构模型和驱动系统模型等;进而采用入土压力、入土深度、行驶阻力和行驶速度等作为模糊输入,将电驱动系统目标力矩作为模糊输出,设计了模糊分布隶属度函数和模糊输出清晰化方法;最后建立了相应的模糊控制规则。仿真结果表明,所设计的模糊控制可以实现自动播种机良好的控制效果,系统工作效率可以达到65%～95%。     

基于PROTEUS的温室大棚温度控制系统的设计与仿真

设计一种以AT89C52单片机为控制芯片的温室大棚温度控制系统。该系统通过键盘设定作物的适宜生长温度,使用DS18B20数字温度传感器对温室大棚内的温度进行实时检测,将实测温度通过LCD1602液晶显示器实时显示设定温度和实测温度,根据温度范围控制理论调节温室大棚的温度,以保证作物适宜的生长。为降低系统的开发成本和周期,采用PROTEUS软件进行仿真,结果表明,该系统实现上述设计功能。该系统既可以在单个温室大棚中独立使用,也可以联网后在温室大棚网络中使用,具有良好的应用前景。     

基于模糊控制的温室控制系统的研究

温室环境系统是多输入、多输出的复杂系统,很难建立数学模型运用经典控制方法实现控制.而模糊控制无须建立被控对象的数学模型,适合于非线性、时变的系统.为此,介绍了温室控制系统的总体结构,建立了有效的隶属度函数和控制规则,探讨了通过离线建立模糊控制表,使用查表法进行模糊推理,实现了温室内的温度、湿度多因子的模糊控制.采用软件方法实现了模糊控制器的设计,节约了成本,方便了以后对模糊控制器的完善工作;同时使模糊控制器的响应时间大大缩短,满足了实时控制的需要.     

基于农业电气自动化的大棚智能控温系统设计

为了实现大棚温度的精确控制，基于数据融合与模糊控制技术，设计了智能温控系统。温度数据融合包括异常数据剔除、节点内数据融合与节点间数据融合，最终输出大棚温度表征量。模糊温度控制输入量为大棚温度表征量及其与设置值的偏差量，输出为温度调控设备控制信号。对系统中温度数据融合性能进行测试，结果表明：该方法优于平均值法；对温度控制性能进行测试，结果表明系统介入后温度相对偏差区间为[-2.5%, 3.5%]。