温室轻简水肥一体化控制系统设计与实现
| 中文摘要 | 第8-10页 |
| 英文摘要 | 第10-12页 |
| 1 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外水肥一体化设备研究现状 | 第13-17页 |
| 1.2.1 国外水肥一体化技术研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 国内水肥一体化技术研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.3 我国水肥一体化技术挑战 | 第16-17页 |
| 1.3 研究内容与结构安排 | 第17-19页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第17-18页 |
| 1.3.2 结构安排 | 第18-19页 |
| 2 系统总体方案设计 | 第19-25页 |
| 2.1 系统整体设计 | 第19-21页 |
| 2.1.1 温室灌溉施肥需求分析 | 第19-20页 |
| 2.1.2 系统控制原理 | 第20页 |
| 2.1.3 系统控制模式 | 第20页 |
| 2.1.4 系统整体控制流程设计 | 第20-21页 |
| 2.2 系统关键技术 | 第21-23页 |
| 2.2.1 树莓派处理器控制技术 | 第21-22页 |
| 2.2.2 Arduino微控制器控制技术 | 第22页 |
| 2.2.3 PWM实时调控算法 | 第22页 |
| 2.2.4 单神经元PID控制算法 | 第22-23页 |
| 2.2.5 App远程控制技术 | 第23页 |
| 2.3 系统分析 | 第23-24页 |
| 2.3.1 低成本性分析 | 第23页 |
| 2.3.2 简易可操作性分析 | 第23页 |
| 2.3.3 精准性分析 | 第23-24页 |
| 2.3.4 可维护性分析 | 第24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 3 系统控制理论与算法设计 | 第25-30页 |
| 3.1 系统控制过程 | 第25页 |
| 3.2 流量控制算法 | 第25-26页 |
| 3.2.1 流量计算公式 | 第25页 |
| 3.2.2 确定调整系数 | 第25-26页 |
| 3.3 众数方法 | 第26页 |
| 3.4 润湿时间控制算法 | 第26页 |
| 3.5 PWM实时调控水肥比例算法 | 第26-27页 |
| 3.6 施肥时间控制算法 | 第27-28页 |
| 3.7 清洗时间控制算法 | 第28-29页 |
| 3.8 本章小结 | 第29-30页 |
| 4 单神经元自适应PID控制策略 | 第30-39页 |
| 4.1 单神经元PID原理 | 第30-31页 |
| 4.2 单神经元自适应PID调控策略 | 第31-34页 |
| 4.2.1 控制过程 | 第31-32页 |
| 4.2.2 单神经元PID控制算法流程 | 第32-34页 |
| 4.3 单神经元自适应PID仿真试验 | 第34-38页 |
| 4.3.1 系统辨识 | 第34-35页 |
| 4.3.2 Simulink仿真 | 第35-36页 |
| 4.3.3 单神经元自适应PID系统仿真分析 | 第36-38页 |
| 4.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 5 系统设计与实现 | 第39-58页 |
| 5.1 控制系统设计 | 第39页 |
| 5.2 系统硬件设计 | 第39-46页 |
| 5.2.1 上位机硬件控制 | 第39-44页 |
| 5.2.2 下位机硬件控制 | 第44-46页 |
| 5.3 系统软件设计 | 第46-52页 |
| 5.3.1 系统开发环境配置 | 第46-47页 |
| 5.3.2 上位机软件实现 | 第47-51页 |
| 5.3.3 下位机软件实现 | 第51-52页 |
| 5.4 控制单元数据通信 | 第52-53页 |
| 5.4.1 树莓派与液晶显示屏通信 | 第52页 |
| 5.4.2 树莓派与Arduino通信 | 第52页 |
| 5.4.3 Arduino与App通信 | 第52-53页 |
| 5.5 App远程控制设计 | 第53-57页 |
| 5.5.1 农户需求分析 | 第53页 |
| 5.5.2 App整体设计 | 第53-54页 |
| 5.5.3 App适用的系统环境 | 第54页 |
| 5.5.4 App与Arduino数据通信 | 第54页 |
| 5.5.5 App功能设计 | 第54-57页 |
| 5.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 6 系统安装与试验验证 | 第58-70页 |
| 6.1 轻简水肥一体化控制系统安装 | 第58-60页 |
| 6.1.1 施肥管路组装 | 第58-59页 |
| 6.1.2 控制电路组装 | 第59-60页 |
| 6.2 系统验证前准备试验 | 第60-64页 |
| 6.2.1 霍尔流量传感器调试试验 | 第60页 |
| 6.2.2 众数算法验证 | 第60-61页 |
| 6.2.3 PWM增量与肥速关系 | 第61-64页 |
| 6.3 PWM实时调控算法验证 | 第64-68页 |
| 6.4 单神经元自适应PID控制算法验证 | 第68-69页 |
| 6.5 本章总结 | 第69-70页 |
| 7 总结与展望 | 第70-72页 |
| 7.1 总结 | 第70-71页 |
| 7.2 展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 | 第79页 |
