基于模糊控制的智能灌溉控制器仿真开题报告

 2021-08-08 01:08

1. 研究目的与意义

十九大报告指出,农业问题是关系国计民生的根本性问题,要坚持农业农村优先发展,加快推进农业农村现代化。

而要构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系,实现小农户和现代农业发展有机衔接,必须加快农业信息技术的发展,着力打造智慧农业体系。

我国是世界上的农业大国,农业用水量占总用水量的70%,耗水量巨大,浪费严重,水资源有效利用率只达到40%。

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2. 国内外研究现状分析

一,国外研究现状国外智能灌溉控制技术比较先进的国家有以色列、美国、日本、澳大利亚等国,这些国家从机械控制到水力控制再到机电一体化控制,以及现在流行的模糊控制、神经网络控制系统和专家系统,灌溉控制技术水平越来越高,稳定性准确性进一步提高,操作也越来越方便。

其中,第一个将计算机控制技术用于智能灌溉的国家是以色列,由于极度缺水,他们起初设计的是简单的定时器,深入后,出现了远程控制时间需水量的仪器,提高了水资源利用率。

随着自动化水平的提高,出现了可编程控制器,首先收集传感器的信息,再利用互联网进行远程控制,用GSM实现数据传输,中央计算机进行数据处理后,执行灌溉决策。

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3. 研究的基本内容与计划

主要研究内容:1:制定出一套农田智能灌溉的算法模型来判断地块需水量,控制阀门达到自动化灌溉的目的。

算法模型如下:首先定义输入输出变量,输入变量为土壤实际湿度与最佳湿度的误差E、误差变化率EC、环境温度T、光照强度L等变量因素,输出变量为灌溉设备的供电电压u来控制阀门的开关。

再将输入输出变量模糊化,确定变量的实际论域与模糊集合论域和量化因子、比率因子。

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4. 研究创新点

本文通过研究不同的智能灌溉控制系统的决策技术与模型,针对不同的农作物状况、环境状况,提出一套灌溉系统模型,并使用Matlab对建立的模型进行智能灌溉模糊控制器仿真试验,从而自动得出灌溉时间地点,解放劳动力,减少水资源浪费,进一步实现合理、适时的智能化灌溉系统。

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