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基于模糊自适应控制的温室温度调控 被引量:6
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作者 侍昌阳 朱德兰 +5 位作者 王亚利 张锐 张廷宁 KHUDAYBERDI Nazarov 柳昌新 NAZAROVA Sayyora 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期190-198,共9页
为了实现温室在冬季时温度控制精度高、能耗小的目标,该研究提出了一种将热量平衡原理与模糊控制相结合的模糊自适应控制方法,在模糊控制器中加入基于热量平衡方程的输出隶属度函数修正模块,通过监测温室内外温度数据,在上位机中对模糊... 为了实现温室在冬季时温度控制精度高、能耗小的目标,该研究提出了一种将热量平衡原理与模糊控制相结合的模糊自适应控制方法,在模糊控制器中加入基于热量平衡方程的输出隶属度函数修正模块,通过监测温室内外温度数据,在上位机中对模糊控制器中的输出隶属度函数进行自适应调整,最终使温室温度稳定在目标温度。结果表明,基于热量平衡方程的温室温度模糊自适应控制系统具有较好的稳定性和准确性,在设置20℃为目标温度值的情况下,基于热量平衡方程的模糊自适应控制最终使温室温度稳定在(19.8±0.11)℃,一般模糊控制方法最终使温室温度稳定在(13.5±0.5)℃,无法达到目标环境温度值,而阈值控制最终使温室温度稳定在(20.0±0.85)℃;同时,基于热量平衡方程的温室温度模糊自适应控制能耗较低,且能量利用率更高,模糊自适应控制能量利用率为45.97%,而阈值能量利用率仅为20.21%。研究提出的基于热量平衡方程的模糊自适应控制方法不仅满足温室温度调控需求,而且能够提高能量利用率,降低能耗。 展开更多
关键词 温室 温度 环境控制 模糊控制 自适应控制
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网式过滤器水头损失动态变化规律 被引量:3
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作者 郑长娟 朱德兰 +5 位作者 高洒洒 张锐 赵泽晋 李路明 KHUDAYBERDI Nazarov 柳昌新 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期62-70,共9页
网式过滤器是微灌系统的关键部件之一,对过滤杂质,减缓滴头堵塞起到重要作用,但过滤器水头损失往往随拦截杂质的增多而增大,导致滤网破损或系统被迫停机。为明晰过滤器水头损失变化规律,该研究采用文献数据归纳分析和试验相结合的方法,... 网式过滤器是微灌系统的关键部件之一,对过滤杂质,减缓滴头堵塞起到重要作用,但过滤器水头损失往往随拦截杂质的增多而增大,导致滤网破损或系统被迫停机。为明晰过滤器水头损失变化规律,该研究采用文献数据归纳分析和试验相结合的方法,对7种网式过滤器水头损失数据开展聚类分析;以Y型网式过滤器为例,测试不同流量、泥沙浓度和沙粒级配对过滤器水头损失的影响,以减少水头损失激增、提高拦沙效果为主要目标开展综合评价,优选过滤器适宜的运行工况。结果表明:1)不同类型网式过滤器水头损失随时间变化可分为平稳增加阶段和突然增加阶段,突然增加阶段的水头损失增长速率更大,堵塞均匀度均大于1。2)相同流量和浓度下,以>100~125μm泥沙为主的Ⅲ级配和以>125~150μm泥沙为主Ⅳ级配含沙水较以>54~75μm泥沙为主Ⅰ级配和以>100~125μm泥沙为主Ⅱ级配含沙水更容易产生水头损失激增。相同流量下,高浓度工况更容易出现水头损失激增;相同浓度下,流量为3.5 m^(3)/h时最容易使过滤器水头损失激增。3)CRITIC-TOPSIS综合评价结果表明排名前3的分别是流量2.5 m^(3)/h、泥沙浓度60 mg/L工况下Ⅲ、Ⅳ和Ⅱ级配含沙水,综合得分指数分别为0.726、0.712和0.711;低泥沙浓度、大颗粒级配和高泥沙浓度、小颗粒级配在流量2.5 m^(3)/h时综合性能好,高泥沙浓度、大颗粒级配在流量4.5 m^(3)/h综合性能好,低泥沙浓度、小颗粒级配在3种流量下综合性能差异不大。研究可为减少过滤器水头损失和增加运行时长提供参考。 展开更多
关键词 流量 滴头 泥沙 网式过滤器 水头损失 激增 文献分析 综合评价
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滴灌系统叠片过滤器结构参数优化 被引量:1
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作者 袁寄望 朱德兰 +3 位作者 孙少博 郑长娟 KHUDAYBERDI Nazarov 柳昌新 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期133-141,共9页
针对不同级配含沙水和灌水器类型的叠片过滤器结构选型问题,该研究选取常用叠片过滤器,通过组合不同叠片数量改变相邻叠片间孔径,设计了多种不同泥沙处理能力的过滤器。对5种泥沙粒径级配条件下5种孔径叠片过滤器的性能开展试验研究,根... 针对不同级配含沙水和灌水器类型的叠片过滤器结构选型问题,该研究选取常用叠片过滤器,通过组合不同叠片数量改变相邻叠片间孔径,设计了多种不同泥沙处理能力的过滤器。对5种泥沙粒径级配条件下5种孔径叠片过滤器的性能开展试验研究,根据不同工况下叠片过滤器运行周期内的水头损失、堵塞时段水头损失增长速率、过滤器的堵塞均匀度以及灌水器流量偏差率等指标,采用模糊数学综合评价方法,构建综合考虑灌溉含沙水、叠片过滤器和滴灌灌水器的多目标评价模型。结果表明:基于叠片孔径可调的过滤器可以实现拦截不同粒径范围泥沙的目标,5种孔径过滤器拦截泥沙粒径(拦截率大于90%的沙粒段中最小粒径级配的中值粒径)分别为49、82、100、127和150μm;随着过滤器孔径减小,粒径越细小的含沙水对水头损失增大作用越显著。不同级配含沙水和灌水器类型条件下叠片过滤器性能综合评价结果与试验结果相符,通过对综合评价指标值排序,筛选出灌溉含沙水、过滤器、灌水器三者最优的匹配方式,能够同时实现灌水器堵塞程度轻微和过滤器性能稳定。提出的叠片过滤器结构参数配置决策方案,可为叠片过滤器的合理配置和使用提供参考。 展开更多
关键词 滴灌 叠片过滤器 灌水器 水力性能 优化配置
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基于流量调节阀的变量喷灌装置设计与试验 被引量:1
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作者 张廷宁 朱德兰 +3 位作者 李钊 赵航 纳扎罗夫·胡代贝尔迪 柳昌新 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期339-345,359,共8页
为实现Senninger i-Wob2型喷头的喷灌流量精准变量调节,在喷头前安装V型流量调节阀作为执行机构,通过阀体水力性能试验,建立阀前压力、阀体开度和喷头流量之间的数学关系,据此设计变量喷灌控制系统,实现喷灌流量的精准调节。研究结果表... 为实现Senninger i-Wob2型喷头的喷灌流量精准变量调节,在喷头前安装V型流量调节阀作为执行机构,通过阀体水力性能试验,建立阀前压力、阀体开度和喷头流量之间的数学关系,据此设计变量喷灌控制系统,实现喷灌流量的精准调节。研究结果表明:确定压力-开度-流量的数学模型特征流量系数KL为20.40,阀后压力预测系数KP为0.97,流量预测系数Kφ为7.08;喷头射程和流量在相对开度为60%前,随阀体开度变化较为明显;而在相对开度为60%后,射程与流量随相对开度的变化幅度越来越小;调节阀流量调节的稳态相对偏差不超过6.67%,调节时间不超过42 s,测量精度在96%以上。该研究实现了基于流量调节阀喷灌流量的精准控制,为流量调节阀在变量灌溉中的应用提供了数据支持。 展开更多
关键词 流量调节阀 水力性能 灌溉流量 自动调测
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环形流道叠片过滤器水头损失和过滤性能试验研究
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作者 李路明 朱德兰 +5 位作者 张锐 郑长娟 赵泽晋 洪明 KHUDAYBERDI Nazarov 柳昌新 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期140-148,共9页
为探究直线形流道和环形流道叠片过滤器对水中泥沙的过滤能力,首先通过室内试验,测试两种过滤器在4种沙粒级配中值粒径(106、121、126和165μm)、3种含沙量(0.10、0.15和0.20 g/L)和5种进口流量(1.5、2.0、2.5、3.0和3.5 m3/h)下的水头... 为探究直线形流道和环形流道叠片过滤器对水中泥沙的过滤能力,首先通过室内试验,测试两种过滤器在4种沙粒级配中值粒径(106、121、126和165μm)、3种含沙量(0.10、0.15和0.20 g/L)和5种进口流量(1.5、2.0、2.5、3.0和3.5 m3/h)下的水头损失和过滤性能,然后以过滤器水头损失、堵塞均匀度、拦沙量、拦截泥沙粒径分布等作为评价指标,使用熵权法优选叠片结构参数。结果表明:清水条件下,环形流道叠片过滤器水头损失小于直线形流道叠片过滤器。含沙水条件下,直线形流道的叠片过滤器水头损失达到8 m时间较环形流道叠片过滤器延长10倍,且水头损失降幅最大达到52.5%,总拦沙量最大提高6.3%,中值粒径大于110μm的配沙,平均拦沙量提高0.22%。该研究提出的环形流道可替代传统的直线形流道,在不降低过滤能力的前提下减小过滤器水头损失,延长反冲洗周期。 展开更多
关键词 灌溉 叠片过滤器 环形流道 拦沙能力 水头损失 反冲洗周期
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基于TOPSIS模型的玉米水肥施用量决策
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作者 刘禹晗 朱德兰 +3 位作者 刘泽 柳昌新 Nazarova Sayyora Khudayberdi Nazarov 《节水灌溉》 北大核心 2024年第11期1-9,共9页
为探明渭河平原地区不同灌水量与施氮量对玉米生长发育、产量、品质和效率的影响,通过玉米盆栽试验,灌水量设置水分梯度2个(灌水上限为田间持水量的50%、80%,分别用W0、W1表示),氮肥梯度5个(0、0.1、0.3、0.5、0.7 g/kg,分别用N0、N1、N... 为探明渭河平原地区不同灌水量与施氮量对玉米生长发育、产量、品质和效率的影响,通过玉米盆栽试验,灌水量设置水分梯度2个(灌水上限为田间持水量的50%、80%,分别用W0、W1表示),氮肥梯度5个(0、0.1、0.3、0.5、0.7 g/kg,分别用N0、N1、N2、N3、N4表示),共10个处理。结果表明,水氮耦合对玉米各项指标存在不同程度影响,使用主观AHP层次分析法和客观熵权法相结合,利用博弈论组合赋权法确定15个指标的最终权重,其中单株产量权重最大,达到0.133,其次为粗蛋白质含量和氮素偏肥生产力,权重分别达到0.114和0.105。利用TOPSIS综合评价法对各处理综合评价,最终结果显示W1N2处理为最佳水氮施用方案。因此推荐土壤含水量为80%田间持水量、施氮量0.3 g/kg为该地区玉米最佳灌水施肥模式。 展开更多
关键词 玉米 灌水量 施氮量 产量 品质 TOPSIS综合评价 水肥决策
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