基于模糊控制的智能灌溉系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著我國人口數(shù)量增加和工業(yè)化發(fā)展，水資源匱乏問題日益明顯。作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水量占總用水量比例很高。據(jù)統(tǒng)計，2007年，農(nóng)業(yè)用水占我們國家總用水量的60％之多，在這種情況下，仍有將近1億多畝的農(nóng)田沒有足夠的水進行灌溉，缺水量達到300億立方米。智能灌溉從根本上改變傳統(tǒng)灌溉模式，變灌溉地面為灌溉植株，通過自動化設(shè)備進行檢測，提高作物對水分的利用率，從而達到高產(chǎn)、高效和節(jié)水的目的。智能灌溉已經(jīng)成為我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

2、r>　　本文以黃瓜為例研究了模糊控制在智能灌溉系統(tǒng)中的應(yīng)用，使其在不同生長階段都保持在最佳土壤濕度范圍內(nèi)。針對智能灌溉系統(tǒng)的實際需求進行分析，討論了不同灌溉決策方案的優(yōu)缺點，根據(jù)大棚應(yīng)用環(huán)境，確立了以土壤濕度偏差及土壤濕度偏差變化率為變量的模糊控制策略。該系統(tǒng)包括大量隨機分布在大棚中的傳感器節(jié)點和負(fù)責(zé)接收信息及進行決策的基站。
　　基站由微處理器模塊、人機交互模塊、無線通信模塊、繼電器模塊和電源模塊組成。人機交互模塊主要完成黃瓜生

3、長階段參數(shù)的設(shè)定，無線通信模塊每隔一定時間向節(jié)點下發(fā)采集土壤數(shù)據(jù)指令并接受節(jié)點發(fā)送的土壤濕度數(shù)據(jù)，基站根據(jù)采集的土壤濕度與本生長階段內(nèi)的最佳土壤濕度推理出所需灌溉時間并通過繼電器控制閥門的通斷。通過不斷地調(diào)整作物灌溉時間，做到對作物按時按量的灌溉。每個節(jié)點包括土壤濕度傳感器、微處理器和無線通信模塊。節(jié)點使用傳感器采集土壤濕度并通過無線通信模塊與基站通信，接受采集指令并向基站發(fā)送土壤濕度數(shù)據(jù)。本文最后通過實驗室測試和simulink系統(tǒng)仿