基于灰色理论与嵌入式技术的灌溉控制系统设计与研究

发布时间：2024-02-07 02:48

　　节水灌溉中精量控制水、肥的灌溉量不仅能够提高资源的利用率,而且能降低肥料对土地的伤害。因此,高效的水、肥精良投入是现阶段农业灌溉亟需解决的难题。综合国内外关于温室大棚灌溉控制技术的研究现状及技术水平,设计并研发了基于灰色理论与嵌入式技术的温室大棚控制系统。主要研究内容如下:第一,为适应我国现阶段温室大棚的实际应用情况,以及我国现代化温室大棚的控制实施特点,为寻求控制过程更加智能化、信息化、准确化,构建了温室大棚灌溉控制系统的总体结构。第二,结合灰色预测理论、模糊控制与方法以及PID应用特点等自动化控制技术进行了深入分析与数学建模,以温室大棚内灌溉用水作为控制对象建立灰色预测模糊PID控制模型,利用MATLAB软件中的Simulink模块进行数学建模与仿真。并将灰色预测模糊PID数学模型进行程序编程,结合嵌入式技术将控制程序嵌入STM32控制器中,搭建了水肥配比控制平台。第三,为满足对温室大棚内诸多控制对象及环境因子的监测,经系统化的分析后采用STM32控制器作为本课题的核心控制器,并对系统的外围控制电路进行了设计;采用μC/OS-Ⅲ实时操作系统调用各子任务,并根据优先级级别进行抢占式任...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1技术线路图

图1-1技术线路图1.5论文的结构安排根据本论文的主要研究内容，可分为如下几个章节。第一章：绪论。本章通过查阅相关文献了解本课题的科研背景，在此基础上针对国内外对于温室大棚的建设做了尽可能多的分析，为提高新疆地区温室大棚管理的力度，经实地调研后确定了本文的研究内容和开展的技....

图3-1PID控制流程图

控制方式最早于20世纪初问世，早期主要针对锅炉加热进行的控制，使用在工业控制领域。因该控制方法的控制原理较为简单，控制的效，鲁棒性较好，受到各个自动化控制工程师们的青睐。因而对该控制不断的改进与升级，使得该控制器具有越来越高的控制精度。PID控制器主要由线性控制环节、积分控制....

图3-4三角形隶属度函数

模糊决策逻辑模拟量被控系统解模糊化接口实际被控操作量过程输出状态测量值图3-3模糊控制器的基本结构糊变量定义的数据量转化为适当的模糊值的过程称为模糊变量定义，通量转化为模糊控制器所识别的语言变量。隶属度函数是区分间的分割手段。根据控制对象和控制环境的不同，采用的隶，综合他们的....

图3-6e和ec隶属度函数

隶属函数及模糊控制器中参数设置。并采用阶跃输入信号对该模块进行实验仿真。该控制模型建立的仿真模块的组成如图3-11所示。控制模型得到的系统响应曲线如图3-12所示。模糊推理系统的输入量包括水肥流量误差e和误差变化率ec，其输出量u包括PID控制器的三个修正参数....

本文编号：3896631