基于BP神经网络和模糊控制的智能灌溉系统设计
发布时间：2021-08-06 11:10
我国是农业大国,有着广阔的农田覆盖面,灌溉用水量大,但灌溉水资源利用率不高,农业灌溉自动化、智能化程度偏低,在一定程度上造成了水资源的浪费,阻碍了我国农业的持续发展。针对这一现象,本文使用BP神经网络和模糊控制对灌溉用水量进行预测控制,并结合ZigBee技术和4G通信技术设计了一种智能灌溉系统。本文的主要研究内容如下:第一,对系统需求进行分析,并对ZigBee技术、4G技术进行研究,确定了以网状拓扑型ZigBee网络结构对现场数据进行感测并执行灌溉指令、以4G网关模组完成与上位机之间的通信、以上位机为控制中枢对现场数据进行分析并下达灌溉指令的系统架构方案。第二,对农作物需水特性进行分析并根据数据计算作物的需水量,并对BP神经网络和模糊控制进行介绍,建立了BP神经网络预测模型和模糊控制器,最后对灌溉策略流程进行设计并验证了算法的可行性。第三,确定了以CC2530ZigBee芯片作为无线传感器网络节点的架构方案,并根据芯片特性完成了各节点所需的外围硬件的选型。在电路设计工作中完成了各类节点与其外围硬件电路的设计,并对电路原理进行分析。第四,在系统软件设计中分析了协议栈的工作流程,针对不同硬...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
树状网络结构图
图 2 星型网络结构图Figure 2 Star network structure构如图 3 所示。网状网络的结构最为复杂，它由一个协调器与多个路由器和多个终端节点构过路由器和协调器进行通信，并且每个路由器比较灵活。其优点是网络的稳定性较强，缺点
图 2 星型网络结构图Figure 2 Star network structure络结构如图 3 所示。网状网络的结构最为复杂，它的结都是由一个协调器与多个路由器和多个终端节点构成。不通过路由器和协调器进行通信，并且每个路由器之间方式比较灵活。其优点是网络的稳定性较强，缺点是网
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微信公众平台的智能盆栽监测系统[J]. 刘成涛,郭伏,杨青松. 微处理机. 2018(05)
[2]基于ZigBee的分布式光伏发电监控系统的设计与实现[J]. 陈同浩,刘永成,李坤,罗鹏,张锐. 自动化技术与应用. 2017(10)
[3]采用广义预测控制与物联网的智能温室灌溉[J]. 瞿国庆,施佺. 江苏农业科学. 2017(12)
[4]基于ARM的颗粒物浓度的采集及远传系统设计[J]. 何宏,彭飞祥,张志宏. 天津理工大学学报. 2017(03)
[5]基于模糊控制技术的智能节水灌溉系统设计[J]. 王福平,杨国威,赵雷. 人民黄河. 2017(01)
[6]基于物联网的温湿度与风速信息采集系统设计与实现[J]. 徐白冰,王建立,曹景太. 液晶与显示. 2016(10)
[7]基于STM32的智能家居网关设计[J]. 何勉,杨明飞. 机械工程与自动化. 2016(05)
[8]物联网技术在我国农业领域的应用研究综述[J]. 蒋丽丽,姜大庆,于翔. 信息通信. 2016(07)
[9]基于调亏理论和模糊控制的寒地水稻智能灌溉策略[J]. 张伶鳦,王润涛,张长利,王树文,徐天龙. 农业工程学报. 2016(13)
[10]家居视频监控及无线传输系统设计[J]. 张超,郭家虎. 现代建筑电气. 2016(03)
博士论文
[1]新疆农业节水管理一体化体系研究[D]. 关全力.新疆农业大学 2011
[2]无线传感器网络系统可靠性保证技术研究[D]. 夏明.浙江大学 2009
硕士论文
[1]基于ZigBee技术的智能灌溉系统设计[D]. 杨辉.电子科技大学 2018
[2]机器学习在农业物联网决策系统中的研究与应用[D]. 何丽华.电子科技大学 2016
[3]基于Zigbee与GPRS的灌溉施肥控制系统的研究与实现[D]. 贺芳.海南大学 2015
[4]基于ZigBee的智能精准农业系统关键技术研究及应用[D]. 王航.中国科学技术大学 2015
[5]基于ZigBee技术的粮仓温湿度测控系统的设计与实现[D]. 瞿文娟.中国计量学院 2014
[6]基于PLC的温室模糊灌溉控制系统研究[D]. 王智乾.昆明理工大学 2012
[7]基于无线传感器网络的温室测量系统研究[D]. 郭保东.山东科技大学 2011
[8]基于模糊理论的环境监测系统[D]. 王治.电子科技大学 2008
[9]作物需水量预测模型研究及其在灌溉管理信息系统中的应用[D]. 郭晓玲.华中科技大学 2007
[10]神经网络的研究及应用[D]. 吴昌友.东北农业大学 2007
本文编号：3325665
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
树状网络结构图
图 2 星型网络结构图Figure 2 Star network structure构如图 3 所示。网状网络的结构最为复杂，它由一个协调器与多个路由器和多个终端节点构过路由器和协调器进行通信，并且每个路由器比较灵活。其优点是网络的稳定性较强，缺点
图 2 星型网络结构图Figure 2 Star network structure络结构如图 3 所示。网状网络的结构最为复杂，它的结都是由一个协调器与多个路由器和多个终端节点构成。不通过路由器和协调器进行通信，并且每个路由器之间方式比较灵活。其优点是网络的稳定性较强，缺点是网
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微信公众平台的智能盆栽监测系统[J]. 刘成涛,郭伏,杨青松. 微处理机. 2018(05)
[2]基于ZigBee的分布式光伏发电监控系统的设计与实现[J]. 陈同浩,刘永成,李坤,罗鹏,张锐. 自动化技术与应用. 2017(10)
[3]采用广义预测控制与物联网的智能温室灌溉[J]. 瞿国庆,施佺. 江苏农业科学. 2017(12)
[4]基于ARM的颗粒物浓度的采集及远传系统设计[J]. 何宏,彭飞祥,张志宏. 天津理工大学学报. 2017(03)
[5]基于模糊控制技术的智能节水灌溉系统设计[J]. 王福平,杨国威,赵雷. 人民黄河. 2017(01)
[6]基于物联网的温湿度与风速信息采集系统设计与实现[J]. 徐白冰,王建立,曹景太. 液晶与显示. 2016(10)
[7]基于STM32的智能家居网关设计[J]. 何勉,杨明飞. 机械工程与自动化. 2016(05)
[8]物联网技术在我国农业领域的应用研究综述[J]. 蒋丽丽,姜大庆,于翔. 信息通信. 2016(07)
[9]基于调亏理论和模糊控制的寒地水稻智能灌溉策略[J]. 张伶鳦,王润涛,张长利,王树文,徐天龙. 农业工程学报. 2016(13)
[10]家居视频监控及无线传输系统设计[J]. 张超,郭家虎. 现代建筑电气. 2016(03)
博士论文
[1]新疆农业节水管理一体化体系研究[D]. 关全力.新疆农业大学 2011
[2]无线传感器网络系统可靠性保证技术研究[D]. 夏明.浙江大学 2009
硕士论文
[1]基于ZigBee技术的智能灌溉系统设计[D]. 杨辉.电子科技大学 2018
[2]机器学习在农业物联网决策系统中的研究与应用[D]. 何丽华.电子科技大学 2016
[3]基于Zigbee与GPRS的灌溉施肥控制系统的研究与实现[D]. 贺芳.海南大学 2015
[4]基于ZigBee的智能精准农业系统关键技术研究及应用[D]. 王航.中国科学技术大学 2015
[5]基于ZigBee技术的粮仓温湿度测控系统的设计与实现[D]. 瞿文娟.中国计量学院 2014
[6]基于PLC的温室模糊灌溉控制系统研究[D]. 王智乾.昆明理工大学 2012
[7]基于无线传感器网络的温室测量系统研究[D]. 郭保东.山东科技大学 2011
[8]基于模糊理论的环境监测系统[D]. 王治.电子科技大学 2008
[9]作物需水量预测模型研究及其在灌溉管理信息系统中的应用[D]. 郭晓玲.华中科技大学 2007
[10]神经网络的研究及应用[D]. 吴昌友.东北农业大学 2007
本文编号：3325665
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