基于FPGA的粮食干燥过程模糊预测控制系统

以横流筛孔圆筒式烘干机为研究对象,设计了一个以模糊决策优化为核心的模糊预测控制器.通过模糊规则建立控制量的性能测量表,并通过求取最佳控制量,求得当前的控制输入.设计基于FPGA的硬件系统总体结构,为开发成本低、运行快速和稳定的粮食干燥过程自动控制系统提供了理论依据.     

小型植物工厂控制系统设计

采用单片机对植物工厂的环境因素及培养架进行控制,以实现对植物自动化培养。根据植物工厂中的温度、湿度以及二氧化碳浓度,设计了一种能够实时测量植物工厂中的环境变量,并且当环境变量超出限定范围时,能够执行降温,除湿以及增加二氧化碳浓度等功能的环境控制系统。同时,还设计了一种能够将培养架高处植物移动至指定位置的培养盆取放控制系统。     

植物工厂环境控制技术研究

植物工厂环境控制包括营养液配制系统、灌溉系统、通风系统、温度控制系统、移栽机器人及视觉摄像系统,以及计算机控制系统的软硬件构成。对上述系统进行了介绍,并提出了我国植物工厂研究应注意的问题。随着科技进步和国民经济发展,植物工厂技术的应用得到快速推进。植物工厂是现代农业发展的高等级阶段,是一种高技术、高投入、高产出、装备精良的生产体系,植物工厂车间是比较完善的保护地生产设施,利用这种设施可以人工控制环境条件,一年四季进行各类花卉、蔬菜和水果的生产。20世纪以来,科技进步特别是大数据、互联网+、物联网等技术的发展和应用成本的降低,植物工厂车间环境调节和控制技术水平不断提高,植物工厂车间智能综合环境控制系统,在美国、韩国、日本、荷兰、法国和加拿大等国家获得飞速发展,已经进入互联网智能化阶段。     

我国植物工厂智能化装备研究现状与展望

植物工厂是实现精准农业的重要方式之一。近年来,智能化装备的发展和相关技术的突破,促使植物工厂取得重要进展。从种苗生产、作物管理、物流三方面对我国植物工厂智能化装备进行梳理总结;分析植物工厂智能化装备发展中面临种苗生产配套智能装备不够完善、作物管理智能化装备集成度低、物流智能化装备通用性差且普及率低等问题;并指出多传感器融合技术、作物生长模型、高性能低成本的零部件、小型智能化装备、智能化集成系统是未来发展趋势。     

浅谈植物工厂喷灌系统智能化

针对目前温室喷灌系统控制方式简单,自动化、智能化程度低的现状,提出在植物工厂环境下喷灌系统智能化的构想。从大数据、云计算、深度学习三方面对喷灌系统智能化进行了简单阐述。     

日本研制开发“植物工厂”

据共同社报道,为促进农业发展,日本农业和工业部门目前正加强合作,联手开发一种使用人造光源的“植物工厂”。     

基于高压水射流技术的植物工厂栽培板清洗研究

植物工厂以生产效率高、自动化程度高、不受自然条件影响等优点,被应用于植物生产。但植物工厂栽培板存在清洗费力、清洗不彻底问题,制约植物工厂生产效率。对比研究设计一种基于高压水射流清洗的植物工厂栽培板清洗装置,确定最优参数为水射流靶距20~60cm,水射流锥角65°,水射流压力1000Pa,口径3.5mm的扇型喷嘴。仿真分析表明植物工厂栽培板清洗装置可以达到有效清洗目的,为植物工厂清洗装置配套设计提供参考,有效提高植物工厂的工作效率。     

植物工厂关键技术发展

植物工厂是基于各项先进技术,实现对植物生长环境的人为调控,从而提高植物生产效率和品质的省力型生产方式。介绍了当前植物工厂的6项关键技术,总结了植物工厂的发展意义,并提出了植物工厂的发展方向。      

植物工厂自动化物流系统的设计

针对当前植物工厂自动化程度低、人工参与易携带病菌造成污染的问题,开发自动化物流系统,对关键部件输送机构、直角坐标机械臂、末端夹持机构、升降机构、双层栽培架和转向机构进行设计,实现移栽和收获工作过程中苗床的自动搬运.种植区域无人化,有效解决由于工人进入栽培室内作业而带来的病菌污染、作业安全隐患和劳动力成本上升等问题,提高...     

牧草集装箱植物工厂的研发与应用

牧草生产受自然条件限制,在北方冬季,家畜只能采食青干饲料,其营养成分不能充分满足家畜生长需要。针对上述情况,北京市农业机械研究所有限公司进行了牧草集装箱植物工厂的设计开发,通过智能调控系统,达到温、光、湿、气、水、肥的精准控制,摆脱了牧草种植对自然条件的依赖,实现牧草周年高效生产。      

植物工厂中移动平台导引系统的路径校正控制方法研究

在植物工厂的物料自动化运送中,自动导航系统非常重要。为此,针对移动平台在行驶过程中出现偏离误差较大的问题,采用磁感应传感器搭建导航系统,并对采样信号进行插值处理,并采用模糊控制方法。通过Simulink对信号采集过程进行仿真分析与优化,得到了较为合理的模糊控制算法,建立了一套路径校正的系统。利用STM32系列单片机搭建了控制系统,并进行了道路行驶试验。试验结果表明:该系统能够对行驶路径进行校正和追踪,模糊校正的直线行驶能力提高了20.13%,稳定性提高了17.24%,均值直线行驶偏差μ控制在5 mm以内,具有较高的精度和稳定性。     

基于STM32F407微型植物工厂智能控制系统研制

为了给微型植物工厂内部作物提供良好的生长环境,设计了一种基于STM32F407的微型植物工厂智能控制系统,包括微控制器模块、人机交互模块、数据采集模块、网络模块和执行机构驱动模块等。同时,制定了环境因子控制策略,构建了微型植物工厂智能控制系统软硬件,并进行了作物种植试验。结果表明:该系统稳定可靠,能够为作物生长提供适宜的光照、温湿度和水肥条件。     

穴播穴灌播种机控制系统的设计

穴播穴灌坐水播种是一种有效提高出苗率的播种方式,但是现有穴播穴灌播种机存在着结构复杂、种液难同穴、施水量难控制等问题。为此,设计了一种以单片机AT89C51为核心的控制系统,利用光电传感器监视种子落下的时间．通过中断方法保证种液同穴;利用定时器不同的定时时间达到调节施水量的目的：从硬件和软件两方面给出了系统设计的基本原理和实现方法。该系统可以达到简化播种机结构、提高种液同穴率、方便调节施水量的目的。     

远红外式种子干燥机温度控制系统的研究

针对远红外滚筒式种子干燥机的机械部分，采用PID控制和开关控制相结合的算法．设计了温度控制系统。实际应用表明：该控制系统具有稳定性好、精度高、抗干扰能力强的优点．而且干燥速度快干燥均匀性好，可较好地满足目前干燥机的控温要求．具有广泛的应用前景。     

基于计算机视觉的水果分选机实时控制系统

研究了一种基于计算机视觉的水果分选机实时控制系统。其利用计算机进行水果图像的采集、处理。利用单片机对分选台执行机构进行控制。工作时，光电传感器的脉冲信号触发图像卡采集图像，计算机进行图像处理后，其结果信号由串口发出，单片机接收到结果信号后向相应的电磁阀发出开关量信号，驱动执行机构动作，从而实现实时分选。     

植物工厂栽培板自动搬运装置设计及试验

针对植物工厂采用多层栽培架培育果蔬、人工工作难度较大及自动化水平不高的问题,开发了植物工厂栽培板自动搬运物流系统装置。该系统采用一种带吊环的栽培板,导轨和机械手安装位移传感器,通过PLC实时采集位移传感器发出的脉冲信息控制导轨和机械手进行坐标定位,完成叉板和放板动作。对搬运机构进行了定位误差试验,通过F检验证明速度对试验误差有显著影响,同时根据试验结果预测了搬运的最佳速度区间范围。     

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.     

现代温室计算机控制系统的研究

现代温室广泛使用计算机控制温室的调节机构,以提高作物的产量与品质,降低能耗。为此,研究了国内外温室计算机控制系统的结构及控制策略;阐述了温室控制中常用的方法,如分步控制、整体控制、反馈控制、比例控制、积分控制、微分控制、前馈控制的特点。     

基于模糊控制的智能灌溉控制系统

根据灌溉系统不易建立精确数学模型的特点，设计了基于模糊控制技术的智能灌溉控制系统c系统以土壤水分误差和误差变化率为输入，以灌溉时间长度为输出，通过对输入变量的模糊化、模糊推理和模糊决策，获得了作物的灌溉时间长度。实际运行表明，该系统能根据土壤水分适时、适量灌溉，有效地实现了节水灌溉。