基于灰色神经网络与模糊控制的寒地水稻灌溉策略研究
发布时间：2021-10-31 14:23
据统计,灌溉用水消耗了我国水资源总量的60%以上,再加上灌溉效率不高,使农业生产浪费了太多的水资源。农业是民生之本,也是我国社会建设的基础,只有从根本上解决灌溉耗水量大、浪费严重的问题,才有利于我国精细农业的发展。黑龙江省是产粮大省,却由于灌溉水源不足出现了粮食减产的现象,同时,农业专家对于寒地水稻灌溉技术的研究很少,这就导致黑龙江省的灌溉节水效果不是很明显。本文在保证水稻正常生长和灌溉水量减小的前提下,充分考虑了寒地水稻生长环境和灌溉周期的特殊性,提出了基于灰色神经网络与模糊控制的寒地水稻灌溉策略。灌溉需水量主要受环境气象因素和土壤墒情的影响,它们在一定程度上会加快水分的消耗,只用充分掌握这些影响因子数据才能更好的确定水稻灌溉的实际需水量进而做出最优灌溉控制。本文通过部署微型气象站,对寒地水稻种植环境进行监测,完成数据的采集、传输和命令处理,提高控制效率的同时减少了传统布线对水稻收割造成的麻烦。为解决灌溉过程的不确定性和时滞性,构建灰色神经网络根据已有的灌溉策略影响因子进行灰色预测,灰色理论通过研究现有的气象数据可以发掘其中蕴含的规律,并基于现有的分析规律对以后的数据进行有效预测。神...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
节水灌溉策略总体设计糊控制、灰色理论[24,25]与神经网络[26,27]的控制理论与 GPRS 现代化无线通，突破了传统的控制理念，提高了控制效率，具有很好的可操作性强、结糊理论[28]不需要准确的数学公式来实现控制，而是以人的思维对控制过程操作经验作为控制规则的基础，具有易接受、易调整的优点统总体设计研究的节水灌溉方案结合了计算机技术和数据检测技术，设计一个低成本作性强的自动灌溉系统，它集成了各类专家的知识和实际灌溉经验。该系度、湿度、风速、风向等稻田气象数据进行检测，并将采集的数据远程传机对接收到的数据进行处理以分析出更合适的灌溉策略，从而起到节水控制如图 2-1 所示。
微型气象站设计微型气象站设计 概述灌溉经验表明，气候对灌溉过程具有非常大的影响。传统的灌溉是人们以自己的生依据，通过对天气的观察决定是否灌溉以及灌溉多长时间，这在一定程度上可以补水量，但是随机性太大，例如今天灌溉，而明天下雨或者空气湿度加大，这就会导水源的流失，不需要灌溉或灌水量不需要太多时而进行了充分灌溉，就会加大水分降低灌水利用率，因此，要想适时适量的进行灌溉就需要实时掌握稻田的天气状况要部署微型气象站完成对环境数据的监测，并通过 GPRS 技术完成数据的传输，整骤如图 3-1 所示。微型气象站实物结构如图 3-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于灰色神经网络与模糊控制的寒地水稻灌溉制度[J]. 冯兆宇,崔天时,张志超,王锐,刘春莉,王立峰. 灌溉排水学报. 2018(04)
[2]基于模糊控制的光伏MPPT算法改进[J]. 范钦民,闫飞,张翠芳,陈科,邹应全. 太阳能学报. 2017(08)
[3]基于LabVIEW的大蚝养殖智能监测系统的设计[J]. 包敬海,梁广柱,杨永兰,冯家鑫,李博. 钦州学院学报. 2017(05)
[4]基于BP神经网络的高速动车组牵引能耗计算模型[J]. 王黛,马卫武,李立清,杨叶,向初平. 中南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]节水灌溉技术模式及推广应用中的问题与对策[J]. 赵洪侠. 吉林蔬菜. 2017(Z1)
[6]基于GA-BP神经网络的计算机智能化图像识别技术探究[J]. 曹永峰,赵燕君. 应用激光. 2017(01)
[7]钢结构关键位置应力应变监测系统设计[J]. 黄培. 电子制作. 2016(17)
[8]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)
[9]基于ZigBee无线组网的微型气象站设计[J]. 冯兆宇,崔天时,张志超,吕信超. 物联网技术. 2016(06)
[10]基于GPS和GPRS的远程玉米排种质量监测系统[J]. 黄东岩,朱龙图,贾洪雷,于婷婷,闫荆. 农业工程学报. 2016(06)
博士论文
[1]基于灰色理论的数控机床可靠性及维修性分析技术[D]. 朱晓翠.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于灰色神经网络的作物需水量预测模型的研究与应用[D]. 夏泽豪.海南大学 2015
[2]基于灰色理论与模糊控制的智能灌溉系统研究[D]. 马胜利.陕西科技大学 2013
[3]基于智能控制和现场总线技术的温室环境控制系统研究[D]. 王芳.苏州大学 2008
本文编号：3468295
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
节水灌溉策略总体设计糊控制、灰色理论[24,25]与神经网络[26,27]的控制理论与 GPRS 现代化无线通，突破了传统的控制理念，提高了控制效率，具有很好的可操作性强、结糊理论[28]不需要准确的数学公式来实现控制，而是以人的思维对控制过程操作经验作为控制规则的基础，具有易接受、易调整的优点统总体设计研究的节水灌溉方案结合了计算机技术和数据检测技术，设计一个低成本作性强的自动灌溉系统，它集成了各类专家的知识和实际灌溉经验。该系度、湿度、风速、风向等稻田气象数据进行检测，并将采集的数据远程传机对接收到的数据进行处理以分析出更合适的灌溉策略，从而起到节水控制如图 2-1 所示。
微型气象站设计微型气象站设计 概述灌溉经验表明，气候对灌溉过程具有非常大的影响。传统的灌溉是人们以自己的生依据，通过对天气的观察决定是否灌溉以及灌溉多长时间，这在一定程度上可以补水量，但是随机性太大，例如今天灌溉，而明天下雨或者空气湿度加大，这就会导水源的流失，不需要灌溉或灌水量不需要太多时而进行了充分灌溉，就会加大水分降低灌水利用率，因此，要想适时适量的进行灌溉就需要实时掌握稻田的天气状况要部署微型气象站完成对环境数据的监测，并通过 GPRS 技术完成数据的传输，整骤如图 3-1 所示。微型气象站实物结构如图 3-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于灰色神经网络与模糊控制的寒地水稻灌溉制度[J]. 冯兆宇,崔天时,张志超,王锐,刘春莉,王立峰. 灌溉排水学报. 2018(04)
[2]基于模糊控制的光伏MPPT算法改进[J]. 范钦民,闫飞,张翠芳,陈科,邹应全. 太阳能学报. 2017(08)
[3]基于LabVIEW的大蚝养殖智能监测系统的设计[J]. 包敬海,梁广柱,杨永兰,冯家鑫,李博. 钦州学院学报. 2017(05)
[4]基于BP神经网络的高速动车组牵引能耗计算模型[J]. 王黛,马卫武,李立清,杨叶,向初平. 中南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]节水灌溉技术模式及推广应用中的问题与对策[J]. 赵洪侠. 吉林蔬菜. 2017(Z1)
[6]基于GA-BP神经网络的计算机智能化图像识别技术探究[J]. 曹永峰,赵燕君. 应用激光. 2017(01)
[7]钢结构关键位置应力应变监测系统设计[J]. 黄培. 电子制作. 2016(17)
[8]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)
[9]基于ZigBee无线组网的微型气象站设计[J]. 冯兆宇,崔天时,张志超,吕信超. 物联网技术. 2016(06)
[10]基于GPS和GPRS的远程玉米排种质量监测系统[J]. 黄东岩,朱龙图,贾洪雷,于婷婷,闫荆. 农业工程学报. 2016(06)
博士论文
[1]基于灰色理论的数控机床可靠性及维修性分析技术[D]. 朱晓翠.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于灰色神经网络的作物需水量预测模型的研究与应用[D]. 夏泽豪.海南大学 2015
[2]基于灰色理论与模糊控制的智能灌溉系统研究[D]. 马胜利.陕西科技大学 2013
[3]基于智能控制和现场总线技术的温室环境控制系统研究[D]. 王芳.苏州大学 2008
本文编号：3468295
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