基于智能温控算法的温室管理系统

为了适应作物生长需求,需要对大棚温度进行精确控制.首先,建立包含多种环境因素的大棚温度模型;其次,采用模糊PID控制方法,建立了高精度的温度控制方法.综合考虑温室外环境温度、风速、太阳照射强度和室内湿度等因素,采用ARX方法建立温度模型.采用模糊PID控制方法,以温度变化量及其变化率为输入,PID调节量为系统输出,对温...     

电锅炉智能控制系统及其FPGA实现

针对当前电锅炉控制系统中温度和液位的单一控制所造成的温度控制精度低、使用不方便等问题,提出对其温度和液位同时进行控制的方法,改善控制效果,提高温度控制的精度.针对常规PID控制在温度控制系统中出现的超调量大、稳定时间长等缺点,采用模糊理论和PID控制相结合的模糊PID控制算法实现温度控制,设计了模糊PID控制器,通过MATLAB仿真表明其满足温度控制要求.针对常见温度控制器在实现智能算法时的运行速度慢、运行不稳定等问题,提出一种基于FPGA芯片的解决方案,通过EDA软件仿真和测试,验证了其可行性.     

蔬菜大棚温度电控系统的模糊控制研究

针对外部环境剧烈变化情况下蔬菜大棚的环境温度控制问题,设计了基于电控系统的模糊控制方案。首先研究了蔬菜大棚温度控制系统系统结构并探讨了其工作原理,进而以外部环境温度、蔬菜大棚温度和蔬菜大棚内外温度差作为模糊输入,设计了模糊隶属度函数并建立了模糊控制规则,采用T-S模糊控制结构对大棚热管理系统进行控制。仿真实验的结果表明,所设计的蔬菜大棚温度的模糊控制方案可以实现大棚温度的良好控制,在外部环境温度波动范围较大时可以实现大棚恒温控制,温度控制在18℃到23℃范围内,控制效果良好。     

基于遗传算法的模糊神经网络温室温度控制器

为了创造适合作物生长的环境,针对温室系统的特点提出了一种新的基于遗传算法的模糊神经网络控制器,利用遗传算法训练模糊神经网络模型,并采用此模糊神经网络控制器控制温室温度系统.运用该方法对温室温度控制系统进行了Matlab 仿真,结果表明:采用遗传模糊神经控制器的系统,不但提高了阶跃响应的快速性,而且大大减少了超调量.     

基于模糊PID控制的智能温度控制系统研究

温度控制系统是工业生产和生活中常用的控制系统，目前常用的控制算法包括PID控制、模糊控制、自适应控制和神经网络控制等。其中，PID控制是最常用的控制算法，但其精度受到温度变化的影响较大，即PID参数不能自动调整以适应环境变化。为了解决PID温度控制系统适应性不强的问题，引入模糊控制系统，与传统PID控制相结合，对温度控制系统进行研究与分析。运用Matlab模糊工具箱搭建模型并仿真，对比了传统PID温度控制与模糊PID温度控制，结果表明模糊PID温度控制效果较好。     

多功能温度测控系统的研究

如何提高温度控制仪的控制效果,提高换热效率,对于缓解我国能源紧张的状况,具有长远的意义。本文研究的内容包括多功能温度控制系统的工作原理及一些典型的温度控制器的结构。并设计了"基于单片机的温度控制系统"。设计的主要内容是温度检测与控制系统中控制算法及输出驱动电路的实现。系统的组成包括:温度检测与处理系统、A/D转换电路、单片机系统电路、键盘和显示电路,控制算法主要是对PID控制与模糊PID控制进行了一定的研究。     

基于单片机的大棚温室温度测控系统设计

以单片机作为主控制器,设计了一套大棚温室温度测控系统。分析了设计目标和设计需求,并制定相应的设计方案;通过对硬件模块和软件子程序的设计,建立了系统所需的构建模块;结合硬件与软件进行了准确性测试。测试结果表明,系统能够实时显示温度数据,利用键盘可实现对温度的控制,达到了预期的设计目的。      

基于模糊神经网络的农机自动转向系统的设计

现代农业生产中要求农业机械在田间工作过程中可实现实时、高效的控制性能。为此，基于模糊控制规则的模糊神经网络控制器，利用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)进行人工神经网络模型的优化，对拖拉机转向系统进行优化设计，得到农业机械田间工作时目标输出和实际输出的仿真曲线。基于东方红拖拉机搭建试验平台，进行了输出响应测试和角度测试，并通过MatLab仿真对控制系统的性能进行了分析。研究结果表明：模糊控制规则的模糊神经网络控制器和基于遗传神经网络的改进算法能有效缩短农业转向系统的响应时间，减少超调量，提高转向精度，是一种更加有效的田间作业的控制方法。     

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ZigBee的温室温度控制系统

为解决温室灰色预测模糊PID控制算法控制适应性差的问题,在灰色预测模糊PID控制算法的基础上,加入依据室外温度变化的模式控制算法,构建了由温度采集节点、中心节点、温度控制节点与PC机组成的ZigBee无线网络温度控制系统。在IAR Embedded Workbench IED和Visual C++6.0环境下,开发了ZigBee节点程序和上位机算法程序。对灰色预测模糊PID算法和改进控制算法进行了对比控制试验,并依据Harris理论对两种算法的控制精度进行了评价。试验结果表明:改进控制算法比灰色预测模糊PID算法控制精度提高了0.2℃。     

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。     

智能恒温农业大棚温度控制系统研究

针对传统农业大棚温度控制系统效率低及数据时效性滞后等问题,课题组研发一款具有智能恒温和高精度的农业大棚温度控制系统。该系统以物联网和单片机为技术背景,利用无线传感网精准采集大棚环境数据,采用模糊控制方式实现系统恒温效果。测试结果表明：该系统不仅温控效果精准,且稳定性较好,具有较强的开发前景,可有效助力“三农”产业发展。     

基于LabVIEW孵化机智能温控系统设计

孵化技术在农业现代化进程中扮演着十分重要的角色,而温度是孵化设备最为重要的性能指标。为此,介绍了一款基于LabVIEW环境下的孵化机温度控制系统的设计。该技术利用LabVIEW驱动声卡实现温度数据的采集和控制信号输出;采用了经典的PID控制算法,使系统的温度控制精度大大提高。结果表明:系统界面友好、性能稳定,温度控制精度优于±0.3℃。     

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MSP430的温室大棚温度远程监控系统

研制了一种温室大棚的温度远程监控系统,系统以MSP430F149为控制终端的核心控制器,采用DS18B20作为温度传感器,利用GSM通信网络传输温度、故障等信息至农户手机或监控中心上位机。同时,详细阐述了系统温度采集、控制终端系统、GSM短信息系统和上位机监控系统等硬件设计思想。试验样机在某农户的蔬菜大棚中进行了试验,结果表明:系统能很好地完成温度控制、故障报警、GSM短信息传输功能,具有操作简单、智能化和人机界面友好等特点,在农业领域有良好的推广价值和应用前景。     

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。     

自然通风条件下塑料大棚温度和湿度模拟

为了深入研究大棚通风对大棚内温、湿度影响,基于能量与物质平衡原理建立了大棚内部温、湿度预测模型,对大棚内部温、湿度进行预测模拟,并以试验观测数据对模型进行了检验。结果表明,模拟晴天天窗开度50%(处理1)与100%(处理2)时,大棚温度预测值和实测值决定系数分别为0.98、0.99,相对湿度预测值和实测值决定系数为0.9,模型能较好的预测棚内温、湿度;大通风面积对大棚内温、湿度影响大于小通风面积,通风面积对大棚内温度影响比相对湿度影响明显。研究结果可为通风条件下塑料大棚温、湿度环境控制研究及南方塑料大棚生产管理提供参考依据。     

灰色预测与模糊PID的恒温水浴协同温度控制

为解决传统农业温控系统存在的大惯性、时变非线性和纯滞后性问题,以恒温水浴温度调控系统为研究对象,建立温度调控机构的一阶加纯滞后数学模型。充分考虑PID控制、模糊控制与灰色预测控制各自的优点,仿真评估灰色预测算法预测系统温度的相对残差均值为4.73×10^-6,方差比为0.001 8,反映出模型预测的可靠性很高;设计将模糊PID作为主控制器,灰色预测算法作为辅助控制器的协同温度控制模型。仿真试验结果表明：灰色预测—模糊PID控制器的超调量相对于传统PID控制器下降0.35%,相对于模糊PID控制器下降0.18%;灰色预测—模糊PID控制器的调节时间相对于传统PID控制器缩短232.8 ms,相对于模糊PID控制器缩短204.9 ms;灰色预测—模糊PID控制器的稳定温度值相对于传统PID控制器减小3×10^-3℃,相对于模糊PID控制器没有发生变化;对于相同的扰动信号,灰色预测—模糊PID控制器的调节时间相对于传统PID控制器缩短252.3 ms,相对于模糊PID控制器缩短248.2 ms。灰色预测与模糊PID的恒温水浴协同温度控制与传统PID、模...     

农产品加工机械性能测试系统设计

设计了一种以测试碾米机、粉碎机为主的农产品加工机械性能测试系统.该测试系统以机械装置为基础,以工业控制计算机为上位机,以PLC为主控单元,以组态王6.5为上位工控机软件开发平台,对测试系统各路传感器数据进行实时采集和显示,并对采集的数据进行分析、处理、显示、输出和保存,从而准确地测试出被测机械的主要技术性能参数.运行试验与计量测试表明,该系统测试的质量、功率、温度参数的精度为0.38%、1.0%、±0.9℃,均高于系统设计要求的0.5%、1.5%、±1℃,系统运行稳定,各项控制功能均能可靠实现.     

在计算机控制下的温度多点加续测量系统

设计组合一种在计算机控制下进行温度多点连续测量系统。该系统的测量机制通过编制程序在计算机指令下控制；测量所得的数据在输出之前可进行预处理，最终输出的测量结果以国际标准通讯码记录在磁盘上，利于数据的加工处理和在不同数据处理程序之间的交换。