基于嵌入式系统的农业大棚环境优化控制的研究与应用

发布时间：2017-05-25 16:07

  本文关键词：基于嵌入式系统的农业大棚环境优化控制的研究与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：农业是中国的第一大产业,是国民的经济命脉,随着我国人口日益增多和耕地面积的逐年减少,如何提高作物的粮食产量已经成为一个急需解决的重要问题。根据植物所需的最佳生长条件改变大棚内部环境参数,可以提高作物的产量。本课题通过对农业温室环境控制的研究,运用模糊智能控制算法,减少环境的耦合、强时滞、非线性和不确定等因素的影响,并且在嵌入式控制系统中实现了农业温室环境的智能化控制。本文首先对农业大棚温室控制系统的国内外研究现状进行阐述,明确研究的目标和内容;其次,阐述嵌入式系统以及系统移植原理,为嵌入式软件开发做准备,本文建立实时性嵌入式控制系统,设计了单片机+ARM的结构,并基于WinCE设计了农业大棚实时智能监控程序,经过农业大棚现场的应用,取得了实时智能监控的效果;再次,以模糊专家控制系统为研究对象,利用模糊理论的相关知识,根据专家经验进行规则制定,以农业大棚中温度、湿度、光照强度和CO2浓度等环境因子为输入,外遮阳、内保温、湿帘、风机、环流风机、侧窗、钠灯、CO2发生器和供暖设备等为输出,建立了模糊专家系统。考虑到输入参数耦合性很强,故本文采用模糊控制方法,解决解耦问题,取得了预期的效果;最后对系统测试及结果进行了分析和总结。
【关键词】：农业大棚 嵌入式系统 智能控制
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S625;TP273
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 论文研究目标及研究内容13-14
• 1.3.1 本文研究目标13-14
• 1.3.2 本文研究主要内容14
• 1.4 章节安排14-15
• 第2章 嵌入式系统的组成15-25
• 2.1 引言15-16
• 2.2 WinCE系统的概述16-18
• 2.3 WinCE系统启动过程18-19
• 2.4 WinCE系统编译19-22
• 2.4.1 WinCE系统的移植原理19
• 2.4.2 WinCE开发平台Platform Builder19-20
• 2.4.3 板级支持包BSP开发20-22
• 2.4.4 SDK的制作22
• 2.5 WinCE的烧写22-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第3章 农业大棚温室环境模糊专家控制系统的设计25-52
• 3.1 引言25
• 3.2 农业大棚监控系统25-29
• 3.2.1 农业大棚的温室结构及其特点25-27
• 3.2.2 农业大棚监控系统各个模块的功能及其作用27-29
• 3.3 模糊理论29-32
• 3.3.1 模糊理论的基础知识29-31
• 3.3.2 模糊推理31
• 3.3.3 模糊控制的基本原理31-32
• 3.4 模糊专家系统的设计32-43
• 3.4.1 模糊专家系统的结构32-33
• 3.4.2 模糊专家系统的输入输出33-34
• 3.4.3 模糊专家系统的数据模糊化34-39
• 3.4.4 模糊专家系统的推理机制39-43
• 3.5 模糊规则的制定43-45
• 3.5.1 模糊规则白天模式的制定43-44
• 3.5.2 模糊规则夜间模式的制定44
• 3.5.3 模糊规则表44-45
• 3.6 模糊规则的优化45-51
• 3.7 本章小结51-52
• 第4章 嵌入式温室控制系统软件的设计52-61
• 4.1 引言52-54
• 4.2 Visual Studio 2005 应用程序开发平台54-55
• 4.3 嵌入式应用软件开发流程55-59
• 4.4 本章小结59-61
• 第5章 系统测试与结果分析61-65
• 结论65-66
• 参考文献66-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果71-72
• 致谢72-73
• 附录A 白天作物控制规则73-90
• 附录B 夜间作物控制规则90-95

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本文编号：394241