基于灰色理論與模糊控制的智能灌溉系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，節(jié)約用水已成為全球關(guān)注的熱點問題之一，每個國家都依據(jù)本國的國情推廣各具特色的節(jié)水灌溉技術(shù)。國外的節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)的發(fā)展起步比較早，自動化程度相對較高，已經(jīng)形成了比較完善的智能灌溉控制體系。并且相關(guān)研究已經(jīng)深入到將氣象因素、蒸騰量和土壤含水率相結(jié)合的綜合灌溉控制。國內(nèi)在智能節(jié)水灌溉方面的研究起步較晚，灌溉自動化程度不高，設(shè)備也比較落后，距國外的控制水平還有很大的差距。從而，發(fā)展適合中國農(nóng)業(yè)灌溉的節(jié)水灌溉控制技術(shù)已成為迫切需求。而精

2、量灌溉作為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的重要組成部分已成為新的農(nóng)業(yè)科技革命的重要內(nèi)容。對此，本文研究了基于灰色理論的智能控制技術(shù)，并開發(fā)了用于灌溉系統(tǒng)的灰色預(yù)測模糊控制系統(tǒng)和設(shè)備，研究內(nèi)容如下:
　　 第一，通過對機械結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)需求的分析，確定了水肥精量灌溉控制系統(tǒng)方案，包括數(shù)據(jù)采集、控制策略和控制方式，并選取了采集卡、流量計、直流調(diào)速器等元件。
　　 第二，針對傳統(tǒng)灌溉的精度不能控制以及水肥比例無法調(diào)節(jié)的問題，本文對系統(tǒng)的控制策略和控制

3、方式進行了深入探討，研究了基于灰色理論的智能灌溉控制技術(shù)，通過對PID控制、模糊PID控制以及灰色預(yù)測模糊PID控制進行仿真研究，編制灰色預(yù)測模糊PID控制算法以精確控制水肥流量，建立相應(yīng)的灰色預(yù)測模糊控制器模型，確定了系統(tǒng)控制參數(shù)，并建立了多維灰色預(yù)測模型以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在精量控制中的模型。
　　 第三，針對灌溉實際需求，開發(fā)了用于灌溉系統(tǒng)的灰色預(yù)測模糊控制系統(tǒng)和設(shè)備。通過采用研華數(shù)據(jù)采集卡PCI1711與PC機相結(jié)合的方法，