基于灰色理论和模糊控制智能灌溉系统的研究

《基于灰色理论和模糊控制智能灌溉系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、RESEARCHoFTHEINTELLIGENTIRRIGATIoNSYSTEMBASEDoNTHEGREYTHEoRYANDFUZZYCONTRoLAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByShengliMaSupervisor：Prof．YiDingMay2013基于灰色理论与

2、模糊控制的智能灌溉系统研究摘要近年来，节约用水己成为全球关注的热点问题之一，每个国家都依据本国的国情推广各具特色的节水灌溉技术。国外的节水灌溉控制系统的发展起步比较早，自动化程度相对较高，已经形成了比较完善的智能灌溉控制体系。并且相关研究已经深入到将气象因素、蒸腾量和土壤含水率相结合的综合灌溉控制。国内在智能节水灌溉方面的研究起步较晚，灌溉自动化程度不高，设备也比较落后，距国外的控制水平还有很大的差距。从而，发展适合中国农业灌溉的节水灌溉控制技术己成为迫切需求。而精量灌溉作为精准农业的重要组成部分已成为新

3、的农业科技革命的重要内容。对此，本文研究了基于灰色理论的智能控制技术，并开发了用于灌溉系统的灰色预测模糊控制系统和设备，研究内容如下：第一，通过对机械结构以及系统需求的分析，确定了水肥精量灌溉控制系统方案，包括数据采集、控制策略和控制方式，并选取了采集卡、流量计、直流调速器等元件。第二，针对传统灌溉的精度不能控制以及水肥比例无法调节的问题，本文对系统的控制策略和控制方式进行了深入探讨，研究了基于灰色理论的智能灌溉控制技术，通过对PID控制、模糊PID控制以及灰色预测模糊PID控制进行仿真研究，编制灰色预测

4、模糊PID控制算法以精确控制水肥流量，建立相应的灰色预测模糊控制器模型，确定了系统控制参数，并建立了多维灰色预测模型以及BP神经网络在精量控制中的模型。第三，针对灌溉实际需求，开发了用于灌溉系统的灰色预测模糊控制系统和设备。通过采用研华数据采集卡PCIl711与PC机相结合的方法，实现了灰色理论的智能灌溉技术，分别模拟了水肥双通道采集，实现了水肥两路流量的实时采集，并完成了浓度的精量控制，同时也模拟了肥路单通道实时采集，实现了肥路流量精量控制。关键词：智能灌溉，灰色预测，模糊控制RESEARCHoFTHE

5、INTELLIGENTIRRIGATIoNSYSTEMBASEDoNTHEGREYTHEoRYANDFUZZYCoNTRoLABSTRACTWraterconservationhasbecomeoneofthehottestissuesofglobalconcerninrecentyears．Accordingtotheirspecificconditions，everycountrypromotesthedistinctivewater-savingirrigationtechnology．，nlede

6、velopmentofthewater-savingirrigationsystemabroadstartedrelativelyearlyandthedegreeofautomationisrelativelyhi曲．，nlecomparativelyperfectintelligentirrigationcontrolsystemhasbeenformed．What’Smore，theintensivestudyofintegratedirrigationcontrolsystemconsistsof

7、themeteorologicalfactorsandtranspirationwiththesoilmoisture．Domesticintelligentwater-savingirrigationresearchstartedlater,andirrigationautomationdegreeisnothigh，andtheequipmentisrelativelybackward,whichstillhavealargegapcomparedwithforeigncontrollevel．Thu

8、s，thedevelopmentofwatersavingirrigationcontroltechnologywhichissuitableforChina'sagriculturalirrigationhasbecometheurgentneeds．Andpreciseirrigationprecisionagriculturehasbecomeanewimportantcontentasanimportantpartof