【摘 要】
:
温度是维持农作物生长极为重要的一个参数,温室大棚是现代农业中能够为农作物在不同季节、不同气候提供适宜生长温度环境的关键设施。使用传统PID控制的方法调控温室大棚温度,这类方法自动化、智能化水平较低,过于依赖人工经验且效率低下,难以实现对温室大棚这种非线性、大滞后、强耦合复杂对象高效而精确的控制。因此,本文提出了一种将遗传算法与改进的PID神经网络结合的控制算法(GA-MPIDNN),实现了对塑料温
论文部分内容阅读
温度是维持农作物生长极为重要的一个参数,温室大棚是现代农业中能够为农作物在不同季节、不同气候提供适宜生长温度环境的关键设施。使用传统PID控制的方法调控温室大棚温度,这类方法自动化、智能化水平较低,过于依赖人工经验且效率低下,难以实现对温室大棚这种非线性、大滞后、强耦合复杂对象高效而精确的控制。因此,本文提出了一种将遗传算法与改进的PID神经网络结合的控制算法(GA-MPIDNN),实现了对塑料温室大棚温度高效率、高精度、高稳定性的调控。本文主要的研究工作总结如下:(1)根据自然界中的热平衡定律推导出温室大棚动态数学模型传递函数的形式,再通过对塑料温室大棚注入阶跃信号,根据阶跃响应曲线使用两点拟合算法进行数学运算求得模型各参数的实际值,最终获得此环境下温室大棚具体的动态数学模型。(2)针对大惯性、大时滞的温室大棚环境,本研究利用求得的大棚温控系统数学模型,尝试将具有自学习特性的神经网络引入PID控制器(PIDNN),结合遗传算法初始化最优权值,以添加动量项的方式改进BP网络的反向传播运算,构成具有良好收敛性、自适应特性的GA-MPIDNN控制器,再在温室大棚温度的仿真环境进行调控。结果表明:在ZN法与遗传算法的基础上,GA-MPIDNN算法有效降低了调控过程的超调量、缩短了调控时间,同时提高了系统稳态性,在诸多方面提高了控制系统的动态性能。(3)将仿真实验中呈现出最优调控性能的GA-MPIDNN算法引入现实环境,搭建一个基于GA-MPIDNN的小型温室大棚智能化温控系统。利用Python与单片机的串口通信搭建系统的上位机,结合传感器与单片机间的温度信息传递、单片机与执行机构间的控制信号传递搭建系统的下位机。设定调控的目标温度,进行现实环境下此系统的温度调控并得到测试结果,该测试结果表明此系统成功实现了智能化温度控制且达到了较为理想的调控效果。
其他文献
农业无线传感器网络已成为农业大数据最重要的数据来源之一。然而,受制造工艺、网络传输和人为干扰等因素的影响,无线传感器网络中的单个或多个传感器节点在数据采集过程中会不可避免地产生异常。在单个传感器节点中,筛选传感器采集到的农业数据中存在的异常值,可保障农业数据分析的高效开展。同时,为保证实时获取农场数据,需引入实时异常检测方法对传感器实时数据流进行处理。另一方面,在大规模无线传感器网络中,如何检测出
基于双目视觉的三维重建技术作为计算机视觉的核心,在工件检测、医学建模、高精度地图构建等领域具有很高的实用价值与研究意义。本文主要针对其中涉及到的双目视觉的立体匹配与三维点云重构等关键技术进行研究。本文主要内容如下:(1)首先对双目相机进行标定,获得校正的图像,在此基础上研究图像的特征提取算法。通过对图像进行灰度化,降低计算量,再利用ORB算法进行特征提取,并依据汉明距离对特征点进行粗匹配。针对OR
农产品的质量安全与人民群众的身体健康息息相关,农产品质量安全追溯是农产品质量智慧监控的重点建设内容和导向。当前,在农产品追溯平台的不断推广下,参与企业的数量逐渐增多,企业身份认证的安全问题也逐渐暴露出来。目前农产品溯源企业身份认证方案主要是依靠CA认证机构的证书认证,但是这种集中信任的方式存在单点故障、瓶颈和易被攻击等问题。区块链是一种具有去中心化、不可篡改、可追溯、公开透明和安全等特性的数据存储
小麦是我国主要粮食作物之一,田间杂草的存在严重影响小麦生长环境,及时控制和清除有利于小麦拥有健康的生长区域、吸收更多的田间养分。目前小麦田间主要的除草方式有手工锄草、除草剂除草和机械除草,以上除草方式存在效率低、影响环境、破坏农田结构等问题,使用杂草检测模型的除草装置成为未来发展趋势,其搭载的检测模型必须具备高效性和精准性。目前杂草检测技术还存在诸多不足,主要不足点是目标检测模型对识别杂草准确率低
随着电子商务迅速发展,越来越多人选择线上购买果蔬商品。果蔬商品在线信息量的爆炸式增长带来了信息过载问题,影响了消费者的用户体验。推荐系统作为缓解“信息过载”的工具,近年来得到了广泛应用。传统协同过滤推荐方法因用户与物品交互数据有限,存在数据稀疏和冷启动等问题。与服装、图书等商品相比,实际推荐场景中用户与果蔬商品交互更少,数据稀疏性与冷启动问题更严重。如何通过有限的交互数据,提升对果蔬商品的推荐效果
中国是一个茶文化历史悠久的国家,茶产品的销量每年都在稳步提升。近年来,电商平台销售茶产品逐渐成为一种趋势,推荐系统的产生帮助用户在众多茶产品中,根据自身的喜好选择合适的产品。通过对茶产品相关信息的处理,推荐系统将符合用户需求的茶产品推荐给合适的用户,以提升用户的消费体验,增加商家的销售收入。当前的茶产品推荐系统尽管有了一定的发展,但仍然存在茶产品信息运用不充分,推荐性能不佳等问题。本文将知识图谱补
本文简要介绍了二聚酸二异氰酸酯的物理性质及结构,详细综述了二聚酸二异氰酸酯在织物整理、弹性体、胶粘剂和密封剂、涂料、油墨等民用领域的应用进展,指出二聚酸二异氰酸酯是典型的绿色、生物可再生异氰酸酯品种,随着国内二聚酸原料的普及化及国际社会对低碳环保经济及可持续发展的日益重视,使用可生物再生原料的二聚酸二异氰酸酯的重要性已逐步显现出来,对促进聚氨酯行业的健康发展具有十分重要的现实意义。
农业现代化和新时期的农村建设是关系到中国人民生活的重要课题。加快农业信息化步伐,把信息化技术引入农业,改革和创新现代农业经营管理方式,利用信息化服务实现农业、小生产、大市场的有机衔接。以往农场生产调度工作大多是通过电话进行,导致了人员管理与任务规划中的中间环节多、信息技术支持薄弱、人员调度效率低等问题,使得传统的调度模式难以适应农业生产的发展。针对传统农场中的作业人员调度的问题,提出了基于北斗卫星
随着智慧农业的普及,智能化养殖越来越受到人们的重视。快速准确检测出养殖过程中生猪的异常行为,对预警生猪疾病,及时采取应对措施具有十分重要的意义。本文运用深度学习技术,对实际饲养环境下的群养生猪多目标检测与跟踪方法进行研究。主要研究内容如下:1)提出Mini_YOLOv4的生猪日常行为检测方法。本文所提出的Mini_YOLOv4算法,首先使用轻量级的Mobile Netv3网络结构替换原版的YOLO
当前,安全意识逐步深入全社会,安全行为在不断培养形成,但安全意识是什么?安全意识有何重要性?作为一名普通人员如何认识安全意识,如何培养自身的安全意识?当前还没有一个统一的观点。本文从安全意识的概念入手,通过对安全意识的重要性阐述以及如何培养安全意识三个方面讲述作者对于安全意识的认识。希望本文能够对学习本文的人员的安全意识认识与培养提供参考。能够让学习本文的人员对于安全意识有一个明确的认识。