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基于多传感器数据的设施番茄地上、地下环境三维曲面模型分析
1
作者
腰彩红
王建春
+3 位作者
李扬
封成智
王志伟
暴廷燊
《天津农业科学》
2025年第7期30-40,共11页
为研究设施内地上、地下环境因素的变化趋势,以设施番茄种植为例,在温室外、灌溉液中和温室内地上、地下安装多个传感器采集温室内外和温室内地上、地下的环境数据,试验重点研究了地上距离温室后墙不同宽度(2、4、6、8、10 m)处日平均...
为研究设施内地上、地下环境因素的变化趋势,以设施番茄种植为例,在温室外、灌溉液中和温室内地上、地下安装多个传感器采集温室内外和温室内地上、地下的环境数据,试验重点研究了地上距离温室后墙不同宽度(2、4、6、8、10 m)处日平均温度随温室外日平均温度变化的趋势和地下距离土壤表面不同深度(5、15、25、35、45 cm)处日土壤电导率最大差值随肥液电导率值变化的趋势。同时,利用MATLAB的三维曲面拟合建立了地上日平均温度变化模型和地下电导率最大差值变化模型,并明确了定量公式。结果表明,距离后墙9 m处日平均温度最高,距离后墙3 m处日平均温度最低,距离土壤表面深度10 cm处电导率最大差值最大,距离土壤表面深度40 cm处电导率最大差值最小。最后,由实测值与地上温度模型、地下电导率模型所得预测值比较结果可知,平均绝对误差分别为1.61℃、10.68μs·cm-1,均方根误差分别为2.09℃、14.71μs·cm-1。综上,该模型拟合程度较好,可为设施番茄种植中的环境变化研究提供理论支撑。
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关键词
地上、地下环境模型
三维曲面拟合
多传感器采集
日平均温度
日电导率最大差值
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职称材料
温室草莓精准灌溉系统的设计与试验
被引量：
2
2
作者
腰彩红
李扬
+2 位作者
王建春
孙想
邹苏云
《河北农业大学学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期17-23,39,共8页
为解决传统温室灌溉系统存在的过量灌溉问题,保证草莓始终处于适宜的土壤湿度环境下,节约水资源,本文提出一种基于STM32芯片和RS485型传感器的灌溉设备。针对灌溉系统具有的非线性、惯性大且一定滞后性特性,提出了模糊自适应PID控制算法...
为解决传统温室灌溉系统存在的过量灌溉问题,保证草莓始终处于适宜的土壤湿度环境下,节约水资源,本文提出一种基于STM32芯片和RS485型传感器的灌溉设备。针对灌溉系统具有的非线性、惯性大且一定滞后性特性,提出了模糊自适应PID控制算法,结合调节型阀门,设计了根据土壤湿度变化实时、自动、精准调节灌溉量的系统。为了验证算法应用效果,根据温室草莓实际灌溉规律建立了数学模型,通过MATLAB/Simulink仿真对比传统PID和模糊自适应PID模拟灌溉模型,得出模糊自适应PID比传统PID超调量少7.98%,且达到稳定后稳态误差维持在±0.5%范围内的结果。本研究利用模糊规则改进了PID控制算法,将其应用到温室草莓灌溉系统中减小了超调量,降低了稳态误差,有效避免了水资源浪费。
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关键词
精准灌溉
模糊自适应
PID
控制算法
温室草莓
仿真
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职称材料
题名
基于多传感器数据的设施番茄地上、地下环境三维曲面模型分析
1
作者
腰彩红
王建春
李扬
封成智
王志伟
暴廷燊
机构
天津
市农业科学院
甘肃省农业科学院农业经济与信息研究所
天津泓柏科技有限公司
天津
知了农业技术
有限公司
出处
《天津农业科学》
2025年第7期30-40,共11页
基金
天津市技术创新引导专项(23YDTPJC00200)
天津市技术创新引导专项(23YDTPJC00930)
+2 种基金
甘肃省技术创新引导计划(24CXNA043)
甘肃省农业科学院重点研发计划(2024GAAS23)
甘肃省科技计划软科学专项(25JRZA139)。
文摘
为研究设施内地上、地下环境因素的变化趋势,以设施番茄种植为例,在温室外、灌溉液中和温室内地上、地下安装多个传感器采集温室内外和温室内地上、地下的环境数据,试验重点研究了地上距离温室后墙不同宽度(2、4、6、8、10 m)处日平均温度随温室外日平均温度变化的趋势和地下距离土壤表面不同深度(5、15、25、35、45 cm)处日土壤电导率最大差值随肥液电导率值变化的趋势。同时,利用MATLAB的三维曲面拟合建立了地上日平均温度变化模型和地下电导率最大差值变化模型,并明确了定量公式。结果表明,距离后墙9 m处日平均温度最高,距离后墙3 m处日平均温度最低,距离土壤表面深度10 cm处电导率最大差值最大,距离土壤表面深度40 cm处电导率最大差值最小。最后,由实测值与地上温度模型、地下电导率模型所得预测值比较结果可知,平均绝对误差分别为1.61℃、10.68μs·cm-1,均方根误差分别为2.09℃、14.71μs·cm-1。综上,该模型拟合程度较好,可为设施番茄种植中的环境变化研究提供理论支撑。
关键词
地上、地下环境模型
三维曲面拟合
多传感器采集
日平均温度
日电导率最大差值
Keywords
above-ground and below-ground environment models
three-dimensional curved surface fitting
multi-sensor acquisition
daily average temperature
daily maximum difference value of the soil electric conductivity
分类号
S126 [农业科学—农业基础科学]
S-3 [农业科学]
S151.9 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
温室草莓精准灌溉系统的设计与试验
被引量：
2
2
作者
腰彩红
李扬
王建春
孙想
邹苏云
机构
天津
市农业科学院信息研究所
北京市农林科学院信息技术研究中心
天津泓柏科技有限公司
出处
《河北农业大学学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期17-23,39,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFD1101105).
文摘
为解决传统温室灌溉系统存在的过量灌溉问题,保证草莓始终处于适宜的土壤湿度环境下,节约水资源,本文提出一种基于STM32芯片和RS485型传感器的灌溉设备。针对灌溉系统具有的非线性、惯性大且一定滞后性特性,提出了模糊自适应PID控制算法,结合调节型阀门,设计了根据土壤湿度变化实时、自动、精准调节灌溉量的系统。为了验证算法应用效果,根据温室草莓实际灌溉规律建立了数学模型,通过MATLAB/Simulink仿真对比传统PID和模糊自适应PID模拟灌溉模型,得出模糊自适应PID比传统PID超调量少7.98%,且达到稳定后稳态误差维持在±0.5%范围内的结果。本研究利用模糊规则改进了PID控制算法,将其应用到温室草莓灌溉系统中减小了超调量,降低了稳态误差,有效避免了水资源浪费。
关键词
精准灌溉
模糊自适应
PID
控制算法
温室草莓
仿真
Keywords
precision irrigation
the fuzzy self-adaptive PID control algorithm
greenhouse strawberry
simulation
分类号
S-3 [农业科学]
TN876.3 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多传感器数据的设施番茄地上、地下环境三维曲面模型分析
腰彩红
王建春
李扬
封成智
王志伟
暴廷燊
《天津农业科学》
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
温室草莓精准灌溉系统的设计与试验
腰彩红
李扬
王建春
孙想
邹苏云
《河北农业大学学报》
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
已选择
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