北京免费做网站,广东深圳网站建设微信商城开发,广州技术支持:网站建设,深圳制作网站公司哪里好题 目 基于模糊控制的花卉光照时间控制系统 一、研究目的和意义 用光电传感器检测自然光#xff0c;根据花卉开花时长#xff0c;用MATLAB软件#xff0c;使用模糊控制算法#xff0c;对测得数据进行分析#xff0c;得出结论#xff0c;并传回下位机控制电机运动… 题 目 基于模糊控制的花卉光照时间控制系统 一、研究目的和意义 用光电传感器检测自然光根据花卉开花时长用MATLAB软件使用模糊控制算法对测得数据进行分析得出结论并传回下位机控制电机运动进行人工补光或遮光。 通过这项功能的操作与使用可以在一年四季给植物提供合适的光照保证植物生长。 二、国内外研究现状及其发展 国内我国是一个有着悠久农业种植历史的国家 但我国的农业都是传统模式 国内的温室种植起步时间较晚 一直到 20 世纪 60 年代才开始引进和建造了全国第一个塑料大棚温室且规模很小。 经过这几十年的发展虽然温室种植的数量已经增加了很多但是其智能化程度并没有跟上还处于科技含量比较低的层次。 因此迫切需要一个具有高效益且成本比较低的温室。 国外对花卉光照问题的研究比较悠久世界上的温室环境已经发展到了较高的水平形成了成套的技术、完整的设施设备和生产规范并在向自动化、智能化、网络化和无线化方向发展。荷兰、美国等西方发达国家以及以色列、日本等设施农业比较发达的国家由于对温室环境控制的研究起步早对各方面都进行了深刻的研究。例如荷兰的集成化的工业技术以色列的温室设备材料美国的大型连栋温室等。 综上对于光照控制的研究无论是国内还是国外都有很好的发展前景希望在未来能有更先进的有关光照温室等方向的研究成果。 三、主要研究内容提纲 针对模糊控制的花卉光照时间控制系统的设计有如下要求 通过建立合适的温室环境为花卉提供适宜的生长环境。通过模糊控制算法利用matlab对检测到的光照进行估算找到合适的光照条件。利用arduino与matlab进行交互利用数据对光照灯下进行光照变换。通过一系列的智能算法保证花卉处于适宜的光照条件。 四、拟解决的关键问题 1.如何通过模糊算法对适宜的光照条件进行计算 2.如何将matlab中计算好的光照数据与光照灯进行交互并得到控制。 五、研究思路和方法 利用光敏传感器对光强的数据进行收集利用模糊算法对数据进行处理获取一个平均光强数值并利用规定好的数值与计算数值进行匹配。获得数据后利用arduino将数据传输到光照灯上确定是否需要补光或遮光以达到适宜光照的效果。 六、进度安排 序号 各阶段安排 起止日期 备注 1 任务书下达 2022.10.24-10.28 课题相关准备工作包括资料的收集软件学习等 2 开题调研文献检索 2022.10.29-11.20 搜索相关文献 3 毕设开题 2022.11.21-12.02 完成开题答辩 4 方案设计硬件调试 2022.12.03-3.5 使用相关软硬件设计、编程、测试 5 中期检查 2023.3.6-2023.3.17 检查调试程序 6 系统调试系统完善论文撰写论文修改 2023.3.18-4.21 撰写完成毕业论文并提交 7 毕设答辩 2023.4.22 论文软件等资料归纳完善完成毕业论文答辩及时改进答辩中提出的问题按时递交所有要求的、符合归档规范的文档及软件 七、参考文献 [1].高倩.农艺学农作物[J].沈阳.沈阳工业大学,201207. [2].叶 超,姚文斌,万 航.基于 PLC 模糊控制的小型花卉玻璃温室温度控制[A].杭州.浙江经济职业技术学院.2021.S-3. [3].邱意敏,李 炜,欣 龙等.基于模糊控制的智能浇灌系统设计[A].芜湖.安徽工程大学.2021. [4].黄春香.空气加湿器模糊控制系统的设计[N].盐城.科技创新与应用.201534. [5].刘现华.绿地灌溉模糊控制系统的 MATLAB 实现[A].西安,西安工程大学电子信息学院.2012. [6].李爽.塑料包装机封口温度的模糊控制[J].使用科技.2013. [7].王 宇.基于 Arduino 单片机的温湿度控制装置设计[N].中国科技信息.2022,6 [8].张红艳,王 萍,张振亚.基于 Arduino 的温湿度数据采集系统实验报告[J].科学技术创新20222062-65. [9].Steven F. Barrett.Arduino Microcontroller Processing for Everyone[M].2013. [10].Mohd Hasnun Arif Hassan.Numerical Analysis of Fuzzy Logic Temperature and Humidity Control System in Pharmaceutical Warehouse Using MATLAB Fuzzy Toolbox[M].2018 [11].Ardashir Mohammadzadeh.An Introduction to Fuzzy and Fuzzy Control Systems[M].2022 后续工作
基于模糊控制的花卉光照时间控制系统
一、引言
随着现代农业的发展花卉种植对光照时间的需求越来越严格。为了满足花卉生长的最佳光照条件降低能源消耗提高产量和品质本设计提出了一种基于模糊控制的花卉光照时间控制系统。该系统结合了MATLAB和Arduino的技术通过模拟和优化光照时间为花卉提供最佳的生长环境。
二、系统需求分析
本系统需要满足以下需求
能够实时监测花卉的生长状况包括生长速度、叶片颜色、花朵数量等。根据花卉的生长状况调整光照时间为花卉提供最佳的生长环境。能够根据季节、天气等因素调整光照时间确保花卉生长的稳定性。能够实现自动控制减少人工干预降低成本。系统具有可扩展性能够适应不同类型和品种的花卉。
三、系统设计
本系统由以下几个部分组成
硬件部分采用Arduino作为主控制器通过传感器采集花卉的生长数据如生长速度、叶片颜色等以及环境数据如温度、湿度等。同时通过继电器控制光照设备的开关。软件部分使用MATLAB编写模糊控制算法根据采集到的数据调整光照时间。算法主要包括输入变量选择、模糊化、规则库建立、决策输出等步骤。人机界面通过LCD显示屏显示花卉的生长数据和光照时间方便用户查看和调整。同时用户可以通过按键设置系统的参数和功能。
四、系统实现
本系统的实现主要包括以下几个步骤
硬件选型和设计根据需求分析选择合适的传感器、继电器、显示屏等硬件设备设计电路图和布局图。Arduino程序设计使用Arduino IDE编写程序实现数据采集、控制光照设备的开关等功能。程序中需要调用传感器和继电器的库文件以及实现与MATLAB的通信。MATLAB模糊控制算法设计根据需求分析和系统设计编写模糊控制算法。算法中需要定义输入变量、进行模糊化处理、建立规则库、决策输出等步骤。同时需要调用MATLAB的串口通信库与Arduino进行通信。人机界面设计使用MATLAB的GUI工具箱设计人机界面。界面中需要显示花卉的生长数据和光照时间同时需要设置系统的参数和功能。系统调试和优化在完成硬件和软件的设计后需要进行系统调试和优化。包括硬件的调试、软件的测试、人机界面的优化等步骤。实际应用测试在完成系统调试和优化后需要在实际场景中进行测试。测试内容包括系统的稳定性、可靠性、节能性等方面。
五、系统评估
本系统评估主要包括以下几个方面
性能评估评估系统的性能是否满足需求分析中的各项指标。包括系统的响应速度、精度、稳定性等方面。节能评估评估系统的节能性能是否达到预期效果。包括系统的功耗、节能设计等方面。成本评估评估系统的成本是否合理。包括硬件设备成本、软件开发成本、维护成本等方面。可扩展性评估评估系统是否具有可扩展性。包括系统是否能适应不同类型和品种的花卉、是否能方便地进行功能扩展等方面。
