智能飼喂系統(tǒng)設(shè)計(jì)及投料控制算法的研究.pdf

1、我國(guó)作為傳統(tǒng)的養(yǎng)豬大國(guó)，養(yǎng)豬業(yè)在國(guó)內(nèi)提供肉食品行業(yè)中占有重要的地位，而作為生產(chǎn)仔豬的母豬飼喂產(chǎn)業(yè)為養(yǎng)豬業(yè)提供了飼養(yǎng)基礎(chǔ)條件。隨著我國(guó)母豬飼喂產(chǎn)業(yè)不斷朝規(guī)?；?、科學(xué)化方向發(fā)展，智能化的母豬飼養(yǎng)設(shè)備在大中規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。然而我國(guó)目前整體養(yǎng)豬業(yè)水平處在落后于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的尷尬境地，具體表現(xiàn)在：國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬設(shè)備的自動(dòng)化和智能化水平普遍較低、可靠性較差；缺乏有效的科學(xué)化飼養(yǎng)管理，飼料浪費(fèi)現(xiàn)象極其嚴(yán)重；在國(guó)內(nèi)仍有很大部分養(yǎng)豬場(chǎng)依舊采用傳統(tǒng)的

2、限位欄養(yǎng)豬模式，對(duì)疾病疫病的爆發(fā)、蔓延，缺乏有效的應(yīng)對(duì)措施。針對(duì)我國(guó)在母豬飼養(yǎng)業(yè)中存在的諸如上述的問(wèn)題和弊端，打破歐美發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)智能化、科學(xué)化養(yǎng)豬的技術(shù)壟斷，開(kāi)發(fā)一套適合我國(guó)國(guó)情且具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能化母豬飼養(yǎng)設(shè)備是至關(guān)重要的。因此本文以實(shí)際科研項(xiàng)目為背景研究并開(kāi)發(fā)了一套母豬智能飼喂控制系統(tǒng)。本文利用射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)、通信技術(shù)等和遺忘因子最小二乘法算法對(duì)母豬在各生長(zhǎng)階段進(jìn)行精確的飼喂和科學(xué)的管理。
　　母豬智能飼喂控

3、制系統(tǒng)包括三部分內(nèi)容:服務(wù)器管理平臺(tái)、通信機(jī)和飼喂站主控制器。本設(shè)計(jì)中的主要工作為：對(duì)STM32的采集、通信、控制等電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用Altium Designer繪制電路的原理圖和PCB板；采用Keil uVision4開(kāi)發(fā)工具編寫STM32采集、控制等程序；通信機(jī)和STM32使用RS232/485模塊通信，采用了輪詢方法的總線型主從式多機(jī)通信結(jié)構(gòu)。STM32將采集到母豬的體溫、體重、耳標(biāo)號(hào)等信息傳送給通信機(jī)，通信機(jī)將接收到的信息發(fā)送

4、給服務(wù)器處理保存并讀取控制命令控制飼喂站動(dòng)作，然后將母豬的進(jìn)食量、噴涂等信息傳送到服務(wù)器保存分析；最后對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行調(diào)試和改進(jìn)。
　　針對(duì)母豬飼喂控制系統(tǒng)的飼料動(dòng)態(tài)稱重精度不高的問(wèn)題，利用遺忘因子遞推最小二乘法建立了飼料稱重系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。解決了下料過(guò)程中飼料的留空量、對(duì)稱量料斗的沖擊力和稱重過(guò)程中的干擾問(wèn)題。本系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)限位欄飼喂模式的優(yōu)點(diǎn)在與能隨時(shí)查詢每頭母豬信息，有效的預(yù)防疾病的發(fā)生；能準(zhǔn)確了解母豬的單