育苗营养液ph值控制系统研究

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1、西南大学硕士学位论文育苗营养液pH值控制系统研究姓名：李瑞申请学位级别：硕士专业：农业电气化与自动化指导教师：谢守勇20100601摘要育苗营养液pH值控制系统研究农业电气化与自动化专业硕士研究生李瑞指导教师谢守勇教授漂浮育苗技术是一种规模化、工厂化的新型育苗方法，已被广泛应用于烤烟、蔬菜、花卉、苗术等作物的育苗中。在育苗过程中，营养液pH值在一个最优的范围内，有利于根系的发育和多数矿质营养元素的吸收。因此，营养液pH值控制的好坏，直接影响到育苗的品质。目前，我国育苗过程中营养液pH值的校正多采用人工方式，效率低且没有保障，而且不能做到实时校准。因此，本文研制的育苗营养液pH

2、值控制系统，对于节约能源、提高育苗的管理水平及育苗的品质及产量等方面都将起到积极的推动作用。本文在用先进控制算法解决生产实际问题上做了有益的尝试。根据农村现有育苗产业的实际情况，设计了一种简单有效地中和装置，来保证中和反应的快速性及均匀性。在阅读、分析和研究国内外关于pH值建模及控制方法的基础上，针对被控对象纯滞后、非线性且参数时变的特点，提出了新型pH值控制方法——-FllzzY．Smith预估控制，充分结合了Fuzzy控制不需被控对象精确数学模型及Smith预估控制可以很好的对纯滞后系统进行补偿的优点。仿真结果表明，Fuzzy．Smith预估控制稳定性及动态性能良好，可以

3、满足育苗营养液pH值控制系统的T艺要求。在分析营养液pH值控制系统要求的基础上，开发了以LPC2132微处理器为核心的pH值控制器，实现了对现场pH值的数据采集、传输、显示及在线较准。同时，可以根据育苗作物的不同，设定不同的参数值。系统上位机可以对现场数据进行实时显示监控，并对历史数据进行存储回调。试验结果表明，该控制系统结构设计合理、成本低、实用性强，可以很好的满足营养液pH值自动化控制的要求。关键词：营养液pH值控制系统Fuzzy．Smith预估控制LPC2132两南人学硕lj学位论丈ABSTRACTFloatingseedlingtechnologyisalarge—s

4、cale，industrializedmethodsandnewnursery，whichhasbeenwidelyusedinmanyplantsnurserysuchasflue-curedtobacco，vegetablesandflowers．Processofthebreeding，pHofnutritionalfluidinanoptimyuumrangeisusedofthedevelopmentofrootsandabsorptionofmostofthemineralnutrient．Therefore，pHcontrolissignificanthasad

5、irectimpactonthequalityofseedlings．Nowdays，pHcontrolinourcountryisverylagwhichiscontrolledbymanpower．Sothelimitationislowefficiency,lackofguaranteeandoffiinecalibration．Therefore，thispaperdevelopedacontrolsystemforpHofthenutritionalfluidwhichplayapositiveroleinenergyconservation，improvement

6、themanagementlevelandthequalityoftheseedlling．Thisthesisattemptstousingadvancedcontrolalgorithmstosolvetheeaupracticalproblem．AccordingtotheexistingseedlingindustryinCruralarea，designsasimpleandeffectiveneutralizationequipmenttomaketheneutralizationreactionquicklyandevenly．Basedonreading，an

7、alysisandresearchdomesticandforeignliteraturesataboutpHcontrol，thispaperadvancesanewmethodofpHcontrol—Fuzzy-Smithpredictivecontrolwhichisspecifictothehysteresis，nonlinearandtime-varyingparameters．Fuzzycontrolisfitfortheobjectwithoutmathematicalmodel．Andt