基于模糊控制的温室灌溉控制系统的研究

针对温室灌溉受多因素影响难以建立精确控制模型的特点,开发了基于LabVIEW平台的温室节水灌溉模糊控制系统。该系统由土壤湿度传感器、数据采集卡、LabVIEW软件平台等组成,以土壤湿度偏差以及偏差变化率为输入量,以灌溉时间长度为输出量,采用MATLAB Fuzzy Logic工具箱设计模糊控制器,实现了温室灌溉需水量的模糊决策系统。试验结果表明,该系统能够根据土壤水分适时、适量的灌溉,对节水灌溉技术的发展起到了一定的作用。     

温室大棚自动灌溉系统设计

随着温室大棚规模的不断加大以及种植品种日趋多样性,对温室大棚的灌溉提出了更高的要求,以往的人工灌溉方式无论在人力成本和时间上都显示出了极大的局限性.为此,设计了上下两个平台,实现对温室大棚自动灌溉系统的控制.此设计能根据不同种植区域农作物对环境温度和土壤湿度的要求实现自动灌溉,并且具有对环境温度和土壤湿度进行实时监控、设置门限值以及越界报警等功能.     

基于Fuzzy-PID的温室节水滴灌控制系统

针对传统温室灌溉系统中的节水问题,设计了一种基于Fuzzy-PID算法的温室节水滴灌控制系统。通过采集温室内的实时土壤湿度,基于Fuzzy-PID控制原理,一方面根据植物的生长特性自适应地调节土壤湿度,以保持农作物“不饥不过饱”,另一方面在满足温室灌溉需求的基础上进行适时、适量的灌溉,以避免水资源的浪费。仿真实验表明,与传统的模糊控制和PID控制相比,所提出Fuzzy-PID控制的调节时间减少了约17s,超调量减少了9.4%。实际测试表明,该系统运行稳定,鲁棒性强,节水率约为23%,能够满足节水灌溉的要求,具有良好的推广价值。     

温室农作物自动滴灌测控系统的应用

温室环境与正确的灌溉方法对农作物生长起着重要的作用。自动滴灌测控系统可以实现根据温室内种植的农作物正常生长所需的土壤湿度与环境温度,适时进行自动滴灌,为其生长提供良好的的条件。系统通过科学合理的控制策略,由计算机控制并利用各种传感器实现自动采集、监测土壤湿度与环境温度,及时灌溉。此系统的应用,降低了灌溉成本,提高了灌溉质量,起到了节水节能的作用。同时有效地避免了过涝或过旱对农作物的影响,提高了温室的科学化管理水平,实现了精准农业化的高效生产。     

基于单片机的自动浇花器设计

为了提高植物灌溉效率、节省人工时间,笔者设计了一种自动浇花器,其设计关键是用AT89C51单片机设计作为系统,YL-69作为土壤湿度传感器控制模块,光敏传感器作为光照量传感器控制模块,LCD1602作为表明数据库的控制模块,功能键用于设置标值。仿真结果表明,该自动浇花器有以下三种运行方式：一是可以用YL-69湿度控制器进行土壤湿度的收集,再利用AT89C51单片机设计对信息内容进行修复,导出控制信号,控制信号再通过控制开关操纵离心水泵电源开关,进而进行全自动浇水。二是利用单片机设计进行精准操纵,在设置时间内执行浇水动作。三是在系统里加入一个光敏传感器,当检验到有光照时,即白天情况下系统检测出土壤湿度小于预设值的时候进行浇水;当检测出无光照即夜晚时,检测出土壤湿度小于预设值系统不会运作。     

基于PLC和物联网感应的智能灌溉节水系统设计

为了减少水资源浪费,实现高精准农业灌溉,基于PLC和物联网技术,结合ZigBee与GPRS通讯技术,研究并设计了一种智能灌溉节水系统。系统通过无线传感器网络节点采集土壤湿度信息,以湿度偏差及偏差变化率作为输入量,建立模糊控制规则库,搭建了实验平台。试验结果表明:该智能灌溉节水系统具有设计合理、运行可靠、实用性强的优点,很好地满足了无线灌溉控制的要求,解决了传统灌溉水资源浪费大、稳定性差的问题,实现了节水灌溉的目的,在农业灌溉方面有很高的实际生产应用价值。     

模糊PID智能灌溉控制器的设计及MATLAB仿真

针对不同的植物、地理环境制定不同的灌溉策略是非常有必要的。土壤湿度对植物的生长起到关键作用,考虑到温室灌溉系统非线性、纯延时等特性,以及难以建立准确的数学模型的特点,设计模糊PID控制器,用Simulink搭建温室智能灌溉控制系统。通过仿真曲线表明,相比较于模糊控制器其控制精度提高2%;与传统PID控制器相比超调量减少5%,收敛时长减少20 s。结果表明,模糊控制器有很好的鲁棒性,良好的动态性能,能够达到温室植物灌溉的要求。     

基于光伏供电的温室智能控制系统设计

为提高温室种植作物的产量,使温室收益更有保障,本文提出了一种基于光伏供电的温室智能控制系统的设计[1]。本设计以STC89C51单片机为主控单元模块,电源模块、数据采集模块、人机交互模块及执行模块作为补充辅助模块共同组成。各个模块相互协调,共同作用,实现对温室内的二氧化碳浓度、空气温湿度、土壤湿度等温室环境参数的实时监测和自动调控。用proteus对系统进行了软件仿真测试,仿真测试结果表明如果温度超过上限则自动启动降温模块,低于则启动加热模块来提高温度,其他参数模块同样可实现各自预期调控目标;并用STC89C51单片机开发板和多个传感器搭建了实物仿真模型进行了性能测试,测试结果表明,本设计可对温室空气温湿度、土壤湿度、光照强度及二氧化碳浓度进行实时监测和自动调控,具有一定的可行性。     

太阳能智能灌溉阀门控制器设计与应用

针对我国新疆地区土地干旱,水分下渗和蒸发比较严重导致灌溉过程中水分流失的问题,研制出一款根据土壤湿度传感器数据和作物需水量进行决策,实现智能灌溉的阀门控制器。该控制器以STM32单片机为控制核心,采用太阳能供电的方式,控制器包括单片机控制电路、土壤湿度采集电路、太阳能充电控制电路、阀门驱动电路、无线通信电路、阀门状态反馈电路。控制器通过土壤湿度传感器采集的数据进行灌溉决策,在土壤含水率低于作物最适宜生长值下限时开启阀门,当土壤含水率达到田间持水量时关闭阀门。农民能通过手机APP远程获取土壤湿度数据和阀门开关状态信息,并能远程控制阀门进行灌溉。经实验分析论证,该控制器运行稳定,能将土壤含水量控制在合适的范围。     

基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统

针对农业灌溉中的水资源浪费问题和灌溉远程控制问题,对物联网相关技术进行研究,设计了基于物联网Android平台的农业远程智能节水灌溉系统,实现了对多传感器节点(空气温湿度、光照、土壤湿度、电磁阀、变频器等)远程采集和控制,以及对多个控制器节点的远程监测与控制。系统不受时间地域限制,用户可以通过Android移动终端实现对智能节水灌溉系统的监测和控制。系统采用CC2 5 3 0作为无线传感器芯片、OK6 4 1 0作为控制器节点芯片。实测结果验证了该设计的可行性和有效性,可为远程智能节水灌溉提供平台支持,能够满足农业节水灌溉的需要。     

温室环境监测控制器的开发和设计

温室环境监测控制器主要用于监测温室的空气温湿度、光照强度和土壤湿度等。传感器连接到控制器,控制器连接到执行机构,利用传感器检测,并把检测的信息传到控制器,由控制器控制执行机构工作。当土壤湿度不足时,单片机控制一个插座通电,该插座可以连接洒水装置,实现自动浇水;在规定的时间内,光照不足时,另外一个插座通电,可以和补光装置连接,实现自动补光;空气温湿度显示在液晶屏上,同时利用超声波传感器检测植物与补光灯的距离,通过步进电机调节植物与补光灯之间的距离,使补光灯与植物间保持合适的距离。该装置应用于辣椒育苗、种植,草莓的种植,效果良好,降低了劳动强度,提高了经济效益。     

基于GE智能化平台的棉田节水灌溉自动控制系统

通过GE自动化控制系统对原有棉田滴灌系统进行改造升级,实现了全自动化无人值守控制,可以自动检测棉田土壤湿度,根据土壤湿度自动对不同地块进行选择性和顺序灌溉与施肥。方便用户进行灌溉管理,应用前景广阔。      

智能通讯协议在稻田灌溉系统中的应用

为了实现水稻大田的自动灌溉,使土壤湿度保持在最适土壤湿度范围内,以ZigBee和GPRS技术为基础,实现了数据传输及网络控制。实验田数据采集与水泵控制局域网采用ZigBee网状拓扑结构,采用GPRS技术实现局域网数据上传。数据分析系统包括土壤湿度保持计算系统和水泵灌溉模糊控制系统,其中土壤湿度保持计算系统包括土壤蒸发蒸腾模型和土壤渗透模型,输入量为传感器检测的温度T、风速U、空气湿度RH和日照长度D,输出量为当前土壤湿度到最适土壤湿度下限所需时间。泵灌溉模糊系统分为两阶段:一是以水稻生长时期为输入,最适土壤湿度为系统输出;二是以温度T和当前土壤湿度与最适土壤湿度下限偏差为输入,水泵开机时间为输出。测试结果表明:本系统保持土壤湿度在最适湿度范围内,且具有较高可靠性。     

智能农业温室环境远程监控系统在蔬菜基地的实践应用

精细蔬菜园区温室大棚是借助电脑或手机通过网络远程控制自动通风系统、自动微喷灌溉系统、自动遮阳网的农机装备,其全自动微喷灌溉系统由自动控制系统和自动微喷系统组成,把基于物联网设计的传感网水分管理控制系统与微喷系统结合起来,实现土壤湿度数据信息采集、传输、分析,按照蔬菜的需水要求,通过启动或关闭自动控制阀门控制微喷头,适时适量的进行田间灌溉。     

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.     

基于PID控制的拖拉机自动转向系统

为了提高自动行驶车辆转向系统的控制性能,以福田欧豹4040型拖拉机为研究对象进行拖拉机转向控制系统研究,以车辆目标前轮转角和实际转角的偏差为输入变量,设计车辆转向PID控制器,通过对转向驱动电机的控制实现拖拉机转向控制.仿真和实验结果表明,所设计的控制器具有良好的快速性和准确性,能够满足拖拉机转向控制的需求.     

基于STM32的土壤湿度监控装置设计与试验

中国水资源严重缺乏,而农业用水又占了总用水量的大部分,根据土壤湿度信息来控制农业灌溉对农业节水具有重要意义.本文基于STM32F103CRT6单片机设计了土壤湿度采集及控制装置,利用TDR-3型土壤湿度传感器的相关物理特性和STM32RCT6单片机的控制功能实现土壤湿度的检测及自动灌溉.该装置包括单片机微控制器模块、土...     

基于温室微灌的双湿度自动测控系统设计与研究

以AT89C51单片机为核心的温室微灌双湿度（土壤湿度和空气湿度）自动测控系统,能够实现多路采集输入和多路输出控制功能,通过传感器实现自动闭环和开环等湿度调控模式,并具有系统故障报警和参数越限报警功能。为此,对温室微灌双湿度自动测控系统进行了设计与研究。系统具有较高的可靠性,可进行二次开发。     

基于Smith预估模糊控制的温室灌溉决策系统设计

温室设备快速准确控制是设施农业精准调控的关键环节。为解决现有温室灌溉控制系统精度较低,优化蔬菜作物的灌溉管理策略,本文提出了基于Smith模糊控制器的温室灌溉智能决策系统。文章对Smith预估模糊控制器结构组成及结果期西红柿土壤水分数学模型构建进行了阐述。基于Simulink的建模仿真验证了本系统的控制策略具有更好的响应速度和控制精度;温室实地试验结果表明,系统灌溉控制最大误差为7.5%,系统响应达到设定值后,土壤水分平均值能够很好地维持在70.5%左右,符合温室西红柿结果期的生长环境要求。系统工作稳定,针对温室蔬菜灌溉控制具有更高的控制精度和实用性。     

智能化喷灌控制系统的设计与研究

为了减少冬小麦灌溉中水资源的浪费,对其进行适量灌溉。使用单片机、传感器等硬件结合模糊控制理论组成控制系统,依据于长时间的灌溉经验以及影响冬小麦的内外在因素,对其灌溉时间进行决策。使用Mamdani模糊控制器,以土壤的湿度差值以及土壤湿度变化率作为模糊控制器的输入,灌溉时间作为输出构成模糊控制器。依据冬小麦的灌溉经验建立其模糊逻辑控制表。由于监控面积较大,因此使用4个节点处于4个方位分布检测数据,控制电磁阀开关以及使用一个基站进行数据处理总结,进而保证各处土壤湿度保持在最佳湿度。