机器视觉技术在温室营养液调控系统中的应用

现代设施农业趋向于采用无土栽培.无土栽培是一种采用灌溉营养液来栽培作物的方法.为此,介绍了国内温室无土栽培中营养液供给系统的研究现状,针对目前营养液供给控制存在的问题,将机器视觉技术应用到温室营养液调控中,利用作物的图像信息和环境信息,参考作物专家系统,提出控制策略,调整营养液配置参数,并阐述了系统的软硬件实现方法.     

无糖组织培养营养液系统的设计

无糖组织培养采用以CO2气体为碳源,采用人工光照和营养液提供养分的方法培养组培苗。根据无糖组织培养的特点,设计了一种营养液系统,介绍了系统结构和工作原理,论述了pH值、电导率值、溶存氧和液体温度的控制策略。试验表明,系统结构简单,自动化程度高,控制精度满足无糖组培苗生产的需要。     

水耕栽培营养液循环控制系统的设计与控制性能分析

设计了一套水耕栽培营养液循环利用装置以及综合控制系统(包括营养液循环检测与控制系统).在营养液循环检测与控制系统中,溶氧、温度采用比例控制方式,EC及pH采用PWM控制方式.试验结果表明:营养液溶氧可控制在6mg/L以上,温度可控制在±1℃范围内,pH可控制在±0.4范围内,EC可控制在±0.2mS/cm范围内,完全能保证水耕栽培营养液循环控制的技术要求.     

混沌优化算法在泵站经济运行中的应用

将混沌优化算法应用在调速泵站经济运行中,获得了与动态规划法相同的结果,提高了运行速度。该方法简单易行,求解精度和可靠性较高,是解决泵站优化运行问题的有效方法。     

基于马利奥特装置的无土栽培营养液管理控制系统研究

营养液配置及灌溉控制技术已成为无土栽培中的关键技术,然而目前营养液管理控制中存在配置流程繁琐、营养液配比不精准及灌溉策略单一等问题,阻碍了无土栽培技术的大面积推广应用。针对上述问题,设计了一种基于马利奥特装置的营养液管理控制系统,该系统主要由营养液配制系统与营养液灌溉控制系统两部分组成。通过EC（电导率）和pH值传感器实时获取营养液成分,建立配液系统,依据不同作物营养需求自动、快速配置目标营养液。根据不同用户的需求,结合作物栽培区的气象参数和应用环境,制定了3种不同的灌溉策略：参比蒸散灌溉模式、光照辐射灌溉模式、定时灌溉模式。实验表明,该系统可以快速、准确地实现营养液的管理控制,为作物的无土栽培技术的大面积推广应用奠定了基础。     

基于马利奥特装置的无土栽培营养液管理控制系统研究

营养液配置及灌溉控制技术已成为无土栽培中的关键技术,然而目前营养液管理控制中存在配置流程繁琐、营养液配比不精准及灌溉策略单一等问题,阻碍了无土栽培技术的大面积推广应用。针对上述问题,设计了一种基于马利奥特装置的营养液管理控制系统,该系统主要由营养液配制系统与营养液灌溉控制系统两部分组成。通过EC(电导率)和pH值传感器实时获取营养液成分,建立配液系统,依据不同作物营养需求自动、快速配置目标营养液。根据不同用户的需求,结合作物栽培区的气象参数和应用环境,制定了3种不同的灌溉策略：参比蒸散灌溉模式、光照辐射灌溉模式、定时灌溉模式。实验表明,该系统可以快速、准确地实现营养液的管理控制,为作物的无土栽培技术的大面积推广应用奠定了基础。     

ZigBee技术在温室监控系统中的应用

分析了目前温室环境监控系统存在的问题和ZigBee的技术特征,介绍了基于ZigBee技术的温室监控系统的结构,阐述了网络节点的硬件设计,并讨论了应用中存在的问题.温室监控系统实现了对温室环境参数的监控,提高了可靠性、抗干扰性与灵活性.     

基于混沌优化的一类微分包含系统的最优控制设计

根据Hamilton-Jacobi-Bellman(H-J-B)不等式,将一类微分包含系统的最优控制问题转化成最优控制性能上界的优化及性能下界的求取问题。其中性能上界的优化是一组以控制律为寻优参数的双线性矩阵不等式(bilinearmatrixinequalities,BMI)问题,而性能下界是一组半正定规划问题。BMI问题是NP难问题,对此设计了一种基于混沌优化的算法进行求解,所设计的算法更有效地收敛到全局最优解。最后的算例表明对控制律的设计及其求解算法的有效性。     

温室湿帘降温系统原理与应用

湿帘降温系统通过空气与水的直接接触,达到室内空气降温增湿的目的.系统具有降温效果明显、设备简单、安装方便、成本低和性价比高等优点,可广泛应用于温室、畜舍等和纺织车间等需要降温增湿的场所中.为此,根据湿帘表面水膜的传热传质特点建立了湿帘降温的理论模型,讨论了湿帘结构和运行参数对降温效果的影响,为温室湿帘降温系统的设计和运行提供了理论依据.     

水培营养液硝态氮浓度在线标测系统研究

针对目前氮素浓度检测技术中电极标定过程与离子检测过程分离,难以实现在线检测的问题,设计了一套基于双传感器冗余控制的水培营养液硝态氮浓度在线标测系统。系统的标定过程为利用丝杠滑块线性导轨完成电极清洗和标准液电压获取,并采用最小二乘法,辨识所采集电压与离子浓度对数之间标准曲线的参数。系统的检测过程为基于最大误差原理,采用双传感器冗余控制方法进行数据融合和标定决策,最终实现硝态氮浓度的连续在线检测。验证试验结果表明:双传感器冗余控制方法可靠,在线检测值与离子色谱法获得的实验室检测值平均相对误差仅为5.64%,平均绝对误差只有1.172×10-5,二者呈现极显著线性相关关系(P0.01)。综合分析得出,该系统能够实现营养液连续消耗情况下硝态氮浓度的在线检测,其结果与实验室检测值具有较好的一致性,解决了人工标定电极费时、费工的问题,提高了检测效率,为营养液的精细化管理提供了新的技术手段。