温室智能控制及专家系统设计

《温室智能控制及专家系统设计》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、太原理工大学硕士研究生学位论文温室智能控制及专家系统设计摘要我国是一个人口众多的农业大国，随着国民生活水平的提高，我国的粮食需求量一直在增加，导致进口粮食总量连年激增，我国正成为农产品纯进口国。与此同时，我国的耕地面积反而一直在减少，逐渐逼近耕地红线，人均耕地面积已不足世界人均水平的40%。而且，农村从事耕作的劳动力逐渐流失，大量农民进城务工，进一步导致耕作面积减少。我国的粮食安全已经面临一个比较危险的局面，所以的粮食增产增收已经成为一个亟待解决的问题。为实现温室种植作物的增产、增收和质量提高，本论文设计了温室智能控制及专家系统，该系统能够完成温室控制的自动化和智能化，还

2、提供了专家系统服务，极大地提高了种植效率，解放了劳动力，同时减少病虫害的发生，且能做到提早预防和治疗。本系统通过使用温室内多合一传感器、温室外小型气象站采集温室内外的各种环境因子的参数，经由RS485总线传递至无线传输模块ZigBee。利用ZigBee透明传输的协议特点，传输至与工控机直接相连的CoordinatorZigBee模块，之后信号传输至工控机进入基于LabVIEW开发的软件系统。在软件系统中还设计了专家系统，为用户提供种植时的参考和发生病虫害时的处理方法。获取的数据经过分析和处理后得到当前温室内的状态，一方面在人机I太原理工大学硕士研究生学位论文交互界面上显示

3、，另一方面将当前数据状态与设计的期望状态进行比对，得到目前参数的变化趋势。如果判断认为数据最终会超出设定值就会运用模糊PID算法设计的智能控制系统调控相关设备，调节温室内的环境参数，同时继续进行自动的趋势判断，确定参数是否按照期望进行了变化。如果还没有达到期望状态，系统会自动调节PID算法的参数值，更合理的控制执行机构的动作来调节环境参数，实现智能化控制，直到环境参数达到期望值。本系统已经被运用于实际生产种植中，并且取得了良好的效果，实现了智能控制的目的。试验运行的3个月时间内整个系统工作运行正常，而且实验温室中种植的黄瓜产量达到了高产水平。关键词：农业温室，智能控制，专

4、家系统，模糊PID，ZigBee，LabVIEWII太原理工大学硕士研究生学位论文DESIGNOFGREENHOUSEINTELLIGENTCONTROLANDEXPERTSYSTEMABSTRACTOurcountryisalargeagriculturalcountrywithalargenumberofpopulation,withtheimprovementofpeople'slivingstandards,China'sgraindemandhasbeenincreasing,resultinginthetotaloffoodimportssurgedinsuc

5、cessiveyears,Chinaisbecominganetimporterofagriculturalproducts.Atthesametime,China'sarablelandbuthasbeendeclining,graduallyapproachingtheredlineofarableland,percapitaarablelandhasbeenlessthantheworldaverageof40%.Moreover,therurallaborforceengagedinfarminggraduallylost,alargenumberoffarmer

6、sintocitiestowork,resultinginafurtherreductionintheacreageundercultivation.China'sgrainsecurityhasfacedaquitedangeroussituation.Therefore,theincreaseofgrainproductionandincomehasbecomeanurgentproblemtobesolved.Inordertorealizetheincreaseofgreenhousecrops,increaseincomeandimprovethequality

7、,thispaperdesignedagreenhouseintelligentcontrolandexpertsystem.Thesystemiscapableofcompleteautomationandintelligentgreenhousecontrol,andalsoprovidesexpertservices.Itgreatlyimprovestheefficiencyofplanting,liberateslabors,whilereducingtheincidenceofpestsanddiseases,an