基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2021-08-06 11:10
我國是農(nóng)業(yè)大國,有著廣闊的農(nóng)田覆蓋面,灌溉用水量大,但灌溉水資源利用率不高,農(nóng)業(yè)灌溉自動化、智能化程度偏低,在一定程度上造成了水資源的浪費,阻礙了我國農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。針對這一現(xiàn)象,本文使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制對灌溉用水量進行預(yù)測控制,并結(jié)合ZigBee技術(shù)和4G通信技術(shù)設(shè)計了一種智能灌溉系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容如下:第一,對系統(tǒng)需求進行分析,并對ZigBee技術(shù)、4G技術(shù)進行研究,確定了以網(wǎng)狀拓撲型ZigBee網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行感測并執(zhí)行灌溉指令、以4G網(wǎng)關(guān)模組完成與上位機之間的通信、以上位機為控制中樞對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行分析并下達灌溉指令的系統(tǒng)架構(gòu)方案。第二,對農(nóng)作物需水特性進行分析并根據(jù)數(shù)據(jù)計算作物的需水量,并對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制進行介紹,建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型和模糊控制器,最后對灌溉策略流程進行設(shè)計并驗證了算法的可行性。第三,確定了以CC2530ZigBee芯片作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的架構(gòu)方案,并根據(jù)芯片特性完成了各節(jié)點所需的外圍硬件的選型。在電路設(shè)計工作中完成了各類節(jié)點與其外圍硬件電路的設(shè)計,并對電路原理進行分析。第四,在系統(tǒng)軟件設(shè)計中分析了協(xié)議棧的工作流程,針對不同硬...
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
圖 2 星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Star network structure構(gòu)如圖 3 所示。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,它由一個協(xié)調(diào)器與多個路由器和多個終端節(jié)點構(gòu)過路由器和協(xié)調(diào)器進行通信,并且每個路由器比較靈活。其優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較強,缺點
圖 2 星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Star network structure絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,它的結(jié)都是由一個協(xié)調(diào)器與多個路由器和多個終端節(jié)點構(gòu)成。不通過路由器和協(xié)調(diào)器進行通信,并且每個路由器之間方式比較靈活。其優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較強,缺點是網(wǎng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于微信公眾平臺的智能盆栽監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 劉成濤,郭伏,楊青松. 微處理機. 2018(05)
[2]基于ZigBee的分布式光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 陳同浩,劉永成,李坤,羅鵬,張銳. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2017(10)
[3]采用廣義預(yù)測控制與物聯(lián)網(wǎng)的智能溫室灌溉[J]. 瞿國慶,施佺. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(12)
[4]基于ARM的顆粒物濃度的采集及遠傳系統(tǒng)設(shè)計[J]. 何宏,彭飛祥,張志宏. 天津理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]基于模糊控制技術(shù)的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王福平,楊國威,趙雷. 人民黃河. 2017(01)
[6]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫濕度與風速信息采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 徐白冰,王建立,曹景太. 液晶與顯示. 2016(10)
[7]基于STM32的智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)計[J]. 何勉,楊明飛. 機械工程與自動化. 2016(05)
[8]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究綜述[J]. 蔣麗麗,姜大慶,于翔. 信息通信. 2016(07)
[9]基于調(diào)虧理論和模糊控制的寒地水稻智能灌溉策略[J]. 張伶鳦,王潤濤,張長利,王樹文,徐天龍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(13)
[10]家居視頻監(jiān)控及無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張超,郭家虎. 現(xiàn)代建筑電氣. 2016(03)
博士論文
[1]新疆農(nóng)業(yè)節(jié)水管理一體化體系研究[D]. 關(guān)全力.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性保證技術(shù)研究[D]. 夏明.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計[D]. 楊輝.電子科技大學(xué) 2018
[2]機器學(xué)習(xí)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)決策系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D]. 何麗華.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于Zigbee與GPRS的灌溉施肥控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 賀芳.海南大學(xué) 2015
[4]基于ZigBee的智能精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王航.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]基于ZigBee技術(shù)的糧倉溫濕度測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 瞿文娟.中國計量學(xué)院 2014
[6]基于PLC的溫室模糊灌溉控制系統(tǒng)研究[D]. 王智乾.昆明理工大學(xué) 2012
[7]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室測量系統(tǒng)研究[D]. 郭保東.山東科技大學(xué) 2011
[8]基于模糊理論的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 王治.電子科技大學(xué) 2008
[9]作物需水量預(yù)測模型研究及其在灌溉管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 郭曉玲.華中科技大學(xué) 2007
[10]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究及應(yīng)用[D]. 吳昌友.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3325665
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
圖 2 星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Star network structure構(gòu)如圖 3 所示。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,它由一個協(xié)調(diào)器與多個路由器和多個終端節(jié)點構(gòu)過路由器和協(xié)調(diào)器進行通信,并且每個路由器比較靈活。其優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較強,缺點
圖 2 星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Star network structure絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,它的結(jié)都是由一個協(xié)調(diào)器與多個路由器和多個終端節(jié)點構(gòu)成。不通過路由器和協(xié)調(diào)器進行通信,并且每個路由器之間方式比較靈活。其優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較強,缺點是網(wǎng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于微信公眾平臺的智能盆栽監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 劉成濤,郭伏,楊青松. 微處理機. 2018(05)
[2]基于ZigBee的分布式光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 陳同浩,劉永成,李坤,羅鵬,張銳. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2017(10)
[3]采用廣義預(yù)測控制與物聯(lián)網(wǎng)的智能溫室灌溉[J]. 瞿國慶,施佺. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(12)
[4]基于ARM的顆粒物濃度的采集及遠傳系統(tǒng)設(shè)計[J]. 何宏,彭飛祥,張志宏. 天津理工大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]基于模糊控制技術(shù)的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王福平,楊國威,趙雷. 人民黃河. 2017(01)
[6]基于物聯(lián)網(wǎng)的溫濕度與風速信息采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 徐白冰,王建立,曹景太. 液晶與顯示. 2016(10)
[7]基于STM32的智能家居網(wǎng)關(guān)設(shè)計[J]. 何勉,楊明飛. 機械工程與自動化. 2016(05)
[8]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究綜述[J]. 蔣麗麗,姜大慶,于翔. 信息通信. 2016(07)
[9]基于調(diào)虧理論和模糊控制的寒地水稻智能灌溉策略[J]. 張伶鳦,王潤濤,張長利,王樹文,徐天龍. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(13)
[10]家居視頻監(jiān)控及無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張超,郭家虎. 現(xiàn)代建筑電氣. 2016(03)
博士論文
[1]新疆農(nóng)業(yè)節(jié)水管理一體化體系研究[D]. 關(guān)全力.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性保證技術(shù)研究[D]. 夏明.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于ZigBee技術(shù)的智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計[D]. 楊輝.電子科技大學(xué) 2018
[2]機器學(xué)習(xí)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)決策系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D]. 何麗華.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于Zigbee與GPRS的灌溉施肥控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 賀芳.海南大學(xué) 2015
[4]基于ZigBee的智能精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王航.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]基于ZigBee技術(shù)的糧倉溫濕度測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 瞿文娟.中國計量學(xué)院 2014
[6]基于PLC的溫室模糊灌溉控制系統(tǒng)研究[D]. 王智乾.昆明理工大學(xué) 2012
[7]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室測量系統(tǒng)研究[D]. 郭保東.山東科技大學(xué) 2011
[8]基于模糊理論的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 王治.電子科技大學(xué) 2008
[9]作物需水量預(yù)測模型研究及其在灌溉管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 郭曉玲.華中科技大學(xué) 2007
[10]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究及應(yīng)用[D]. 吳昌友.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3325665
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