| 摘要 | 第6-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第17-42页 |
| 1.1 课题来源 | 第17页 |
| 1.2 课题研究的意义和目的 | 第17-21页 |
| 1.3 国内外设施农业精准水肥调控技术研究概况 | 第21-30页 |
| 1.3.1 设施农业水肥一体化发展现状 | 第22-24页 |
| 1.3.2 水肥环境、土壤、作物关系研究概况 | 第24-28页 |
| 1.3.2.1 水肥环境与土壤环境关系研究 | 第24-25页 |
| 1.3.2.2 水肥环境与作物生长关系研究 | 第25-28页 |
| 1.3.3 低压管道输水技术研究概况 | 第28-30页 |
| 1.4 国内外水肥调控装备技术研究概况 | 第30-37页 |
| 1.4.1 设施农业水肥调控系统装备研究概况 | 第30-33页 |
| 1.4.1.1 测土配方理论技术研究 | 第30-31页 |
| 1.4.1.2 灌溉施肥系统及装备研究 | 第31-33页 |
| 1.4.2 水肥调控技术研究概况 | 第33-37页 |
| 1.4.2.1 水肥过程浓度控制研究 | 第33-34页 |
| 1.4.2.2 水肥过程pH控制研究 | 第34-37页 |
| 1.5 论文的主要研究内容 | 第37-41页 |
| 1.5.1 论文研究的总体框架 | 第38-40页 |
| 1.5.2 论文研究的总体技术路线 | 第40-41页 |
| 1.6 论文的整体布局 | 第41-42页 |
| 第二章 水肥管理因子与作物土壤关系的研究 | 第42-75页 |
| 2.1 概述 | 第42-44页 |
| 2.2 水肥管理因子与作物生长发育的模糊关系模型 | 第44-63页 |
| 2.2.1 水肥管理因子与作物生理生态指标的定性关系 | 第45-51页 |
| 2.2.1.1 水肥管理因子对植株生长形态的影响 | 第45-46页 |
| 2.2.1.2 水肥管理因子对植株生理活动的影响 | 第46-48页 |
| 2.2.1.3 水肥管理因子对植株根系生长的影响 | 第48-51页 |
| 2.2.2 水肥管理因子与作物生长发育的模糊关系模型 | 第51-57页 |
| 2.2.2.1 模糊模型结构 | 第51-53页 |
| 2.2.2.2 模糊模型设计 | 第53-57页 |
| 2.2.3 模糊模型输出结果分析 | 第57-63页 |
| 2.3 滴灌条件下土壤水分与养分运移特性数值模拟研究 | 第63-73页 |
| 2.3.1 土壤水分与养分运移模型 | 第63-68页 |
| 2.3.1.1 土壤水分运动方程 | 第64-65页 |
| 2.3.1.2 土壤养分运动方程 | 第65-68页 |
| 2.3.2 模型求解 | 第68-73页 |
| 2.3.2.1 建立模型 | 第68页 |
| 2.3.2.2 模型参数率定 | 第68-69页 |
| 2.3.2.3 初始条件与边界条件 | 第69页 |
| 2.3.2.4 模拟结果分析 | 第69-73页 |
| 2.4 本章小结 | 第73-75页 |
| 第三章 水肥条件下水力管网系统的优化策略研究 | 第75-104页 |
| 3.1 水肥条件下水力管网系统设计理论与方法 | 第75-90页 |
| 3.1.1 灌水器水力性能参数 | 第76-78页 |
| 3.1.2 水力管网系统设计参数 | 第78-82页 |
| 3.1.3 水力管网系统设计方法 | 第82-85页 |
| 3.1.4 水力管网系统水力计算 | 第85-90页 |
| 3.2 面向成本的水力管网系统优化问题描述 | 第90-93页 |
| 3.2.1 多约束树状水力管网优化模型 | 第90-93页 |
| 3.2.1.1 面向成本的优化目标函数 | 第90-91页 |
| 3.2.1.2 约束条件 | 第91-93页 |
| 3.3 基于智能优化策略的水力管网系统优化 | 第93-98页 |
| 3.3.1 SAGA混合智能优化算法 | 第93-95页 |
| 3.3.2 基于SAGA混合算法的水力管网优化过程 | 第95-98页 |
| 3.3.2.1 水力管网优化总体流程 | 第95-96页 |
| 3.3.2.2 SAGA混合算法设计 | 第96-98页 |
| 3.4 项目优化实例 | 第98-102页 |
| 3.5 本章小结 | 第102-104页 |
| 第四章 智能水肥控制系统平台设计与智能水肥调控装备的研制 | 第104-136页 |
| 4.1 智能水肥控制系统平台设计 | 第104-112页 |
| 4.1.1 智能水肥控制系统架构 | 第104-108页 |
| 4.1.2 远程决策层 | 第108-109页 |
| 4.1.3 本地管理层 | 第109-110页 |
| 4.1.4 控制层 | 第110-112页 |
| 4.2 自动反冲洗过滤器的研制 | 第112-123页 |
| 4.2.1 装备设计 | 第114-117页 |
| 4.2.1.1 装备结构设计 | 第114-116页 |
| 4.2.1.2 结构参数设计 | 第116-117页 |
| 4.2.2 控制系统设计 | 第117-123页 |
| 4.2.2.1 硬件平台设计 | 第117-119页 |
| 4.2.2.2 软件系统设计 | 第119-123页 |
| 4.3 智能水肥一体机的研制 | 第123-134页 |
| 4.3.1 装备结构设计 | 第124-126页 |
| 4.3.2 控制系统设计 | 第126-134页 |
| 4.3.2.1 总体结构设计 | 第126-127页 |
| 4.3.2.2 硬件平台设计 | 第127-129页 |
| 4.3.2.3 μC/OS-II操作系统移植 | 第129-130页 |
| 4.3.2.4 人机交互设计 | 第130-133页 |
| 4.3.2.5 多任务设计 | 第133-134页 |
| 4.4 本章小结 | 第134-136页 |
| 第五章 水肥智能装备与控制对象的模型研究 | 第136-155页 |
| 5.1 智能水肥一体机装备级模型 | 第136-145页 |
| 5.1.1 文丘里吸肥器模型 | 第136-141页 |
| 5.1.1.1 文丘里吸肥器结构 | 第136-137页 |
| 5.1.1.2 文丘里吸肥器水力性能计算 | 第137-140页 |
| 5.1.1.3 模型建立 | 第140-141页 |
| 5.1.2 文丘里吸肥器结构参数确定 | 第141-142页 |
| 5.1.3 文丘里吸肥器水力性能分析 | 第142-145页 |
| 5.2 智能水肥一体机浓度控制过程模型 | 第145-147页 |
| 5.2.1 浓度控制过程机理模型 | 第145-146页 |
| 5.2.2 模型分析 | 第146-147页 |
| 5.3 智能水肥一体机PH值控制过程模型 | 第147-154页 |
| 5.3.1 pH中和过程一般模型 | 第148-151页 |
| 5.3.2 pH控制过程机理模型 | 第151-152页 |
| 5.3.3 模型分析 | 第152-154页 |
| 5.4 本章小结 | 第154-155页 |
| 第六章 水肥智能装备过程测控级控制策略研究 | 第155-177页 |
| 6.1 不确定性人工智能模糊控制理论 | 第155-158页 |
| 6.1.1 基于云模型的不确定性人工智能理论 | 第155-158页 |
| 6.1.2.1 云模型 | 第155-156页 |
| 6.1.2.2 云模型推理机 | 第156-158页 |
| 6.2 灌溉施肥浓度过程控制策略 | 第158-168页 |
| 6.2.1 变论域模糊PI控制器的设计 | 第158-162页 |
| 6.2.1.1 变论域模糊PI控制器结构 | 第158-159页 |
| 6.2.1.2 变论域模糊控制器 | 第159-161页 |
| 6.2.1.3 协模糊控制器 | 第161-162页 |
| 6.2.2 仿真试验分析 | 第162-163页 |
| 6.2.2.1 仿真模型建立 | 第162页 |
| 6.2.2.2 仿真结果输出 | 第162-163页 |
| 6.2.3 施肥机试验验证与分析 | 第163-168页 |
| 6.2.3.1 施肥机浓度控制过程试验平台 | 第164页 |
| 6.2.3.2 不同配方的控制试验 | 第164-165页 |
| 6.2.3.3 不同轮灌条件的控制试验 | 第165-166页 |
| 6.2.3.4 试验结果分析 | 第166-168页 |
| 6.3 灌溉施肥PH过程控制策略 | 第168-175页 |
| 6.3.1 基于云模型模糊推理的pH控制器设计 | 第168-171页 |
| 6.3.1.1 云模型变论域模糊控制器结构 | 第168-169页 |
| 6.3.1.2 二维云推理机 | 第169-170页 |
| 6.3.1.2 论域调整规则 | 第170-171页 |
| 6.3.2 仿真试验分析 | 第171-173页 |
| 6.3.3 施肥机试验验证 | 第173-175页 |
| 6.3.3.1 施肥机pH值控制过程试验平台 | 第173页 |
| 6.3.3.2 施肥机pH过程控制试验与分析 | 第173-175页 |
| 6.4 本章小结 | 第175-177页 |
| 第七章 总结与展望 | 第177-183页 |
| 7.1 总结 | 第177-181页 |
| 7.2 展望 | 第181-183页 |
| 附录A 图索引 | 第183-185页 |
| 附录B 表索引 | 第185-187页 |
| 参考文献 | 第187-197页 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文与参与科研项目 | 第197-198页 |
| 致谢 | 第198-199页 |
