收藏本站
《浙江大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于WSN的嵌入式温室监控系统相关控制问题的研究

程文锋  
【摘要】:目前,我国设施农业整体的现代化水平还很低,国内大量使用着的温室都采用简易温室控制系统,甚至完全靠手工操控。随着经济水平和农业生产技术水平的提高,有调控设施的温室比例在逐年增加,传统设施农业向现代设施农业转变的需求日益迫切。 温室控制系统的适用性问题正阻碍着温室产业的发展,大量的温室需要成本低、可靠性高、操作便利、适用性强的智能型温室控制系统。本课题采用嵌入式系统代替工控机,用无线传感网络取代有线网络,从根本上消除了传统温室控制系统存在的适用性问题。本课题主要完成的研究工作为:设计了基于无线传感网络的嵌入式温室监控系统硬件架构和系统功能;根据无线传感网络的特点研究了结合一致性检验、分批估计和自适应加权平均的温室采样数据融合算法;针对WSN采样数据较长时间的离散滞后造成反馈延迟,从而引起系统控制不稳定的问题,提出了采用递推灰色预测和样条插值算法消除WSN反馈数据离散延迟问题的新方法;研究了温室动态质能平衡方程数学模型,并在此基础上建立了Simulink环境下的温室仿真模型,通过大量温室仿真实验验证了温室模型的合理性和灰色预测插值控制方法的有效性;研究了实用的温湿度解耦控制算法,采用反馈前馈线性化解耦方法,将非线性的MIMO系统变成了两个独立的SISO一阶线性系统,求出了使温湿度控制完全解耦的温度和湿度调控量并进行了仿真实验。 本文提出的方法解决了阻碍WSN在嵌入式温室实时监控系统中应用的几个关键问题。提出的灰色预测插值处理WSN反馈数据的方法能在不提高WSN采样率的情况下保证良好的采样数据实时性;建立的温室仿真模型可以很方便的进行各种条件下的温室仿真实验;采用的数据融合方法能有效提高WSN采样精度,反馈前馈线性化温湿度解耦控制方法计算较为简单,也很容易应用于嵌入式平台的温室监控系统中。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S625.5

免费申请
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚娟;李家连;倪福川;邓昌彦;;Modbus协议在堆肥监控系统中的应用[J];江苏农业科学;2011年04期
2 郑李鹏;何东健;;基于WSN的奶牛信息采集网关节点研究[J];农机化研究;2011年10期
3 黄启锋;谢煌生;;LPG 发动机微机控制点火与数据采集系统的研究[J];农业装备与车辆工程;2011年07期
4 隋会静;吕东华;林贤贤;杨永杰;;一种智能大棚监控系统的设计[J];农机化研究;2011年09期
5 张红燕;袁永明;贺艳辉;龚赟翀;王红卫;;池塘养殖水质监控系统设计与实现[J];农机化研究;2011年10期
6 于讯;;天津中心渔港电子商务交易额2015年将达500亿元[J];现代渔业信息;2011年07期
7 程文锋;杨祥龙;王立人;;Zigbee温室监控数据的预测值插值处理[J];农机化研究;2011年10期
8 汪庭满;张小栓;陈炜;傅泽田;彭朝辉;;基于无线射频识别技术的罗非鱼冷链物流温度监控系统[J];农业工程学报;2011年09期
9 吴京雷;马学智;;智能化变电站辅助设施监控方案[J];农村电气化;2011年07期
10 ;瓯越快讯[J];浙江林业;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周若媛;赵如娟;;220kV总降站自动控制及保护系统[A];中国计量协会冶金分会2010年会论文集[C];2010年
2 靳洋;徐其春;李炜;张禹;樊建宇;马乐;;大规模风电并网信息通信接入技术研究[A];2011电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集[C];2011年
3 周长莒;刘勇波;贺飞;杨明;;基于DSP技术的新一代变电站监控系统的研究和应用[A];华东六省一市电机工程(电力)学会输配电技术研讨会2002年年会山东电机工程学会交流论文集[C];2002年
4 ;广播电视卫星地球站监控系统的开发和应用[A];第六届全国广播电视地球站技术交流会论文集[C];2004年
5 文正国;;一种实时生成闭锁画面的方法[A];中国水利水电科学研究院自动化所论文专集[C];2004年
6 金林正;;H9000监控系统在乌溪江电厂的应用及改进探索[A];中国水利水电科学研究院自动化所论文专集[C];2004年
7 黄丽英;蒋黎;;包钢炼铁厂生产过程监控系统[A];推进信息及自动化技术在钢铁工业节能降耗、改善环境、降低成本中的应用论文集[C];2005年
8 杨佳;华钢;;货轮监控系统的设计和应用[A];第十五届全国煤矿自动化学术年会和中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会学术会议论文集[C];2005年
9 王宏智;张均东;;船舶机舱综合监控系统的设计研究[A];中国航海学会2006年度学术交流会优秀论文集[C];2007年
10 王亚军;俞兆城;;车辆运行安全监控系统研究[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 马斌;我市168家煤矿将安装监控系统[N];闽西日报;2008年
2 伊鸣;升级监控系统减轻煤企负担[N];中国煤炭报;2008年
3 记者胡艳波 通讯员孟宪明;84处春融处所输入监控系统[N];人民铁道;2009年
4 林荫;山西省 三级森林监控系统启用[N];中国安全生产报;2009年
5 申宪华 王萍 庄奕;金坛驾培在全省率先 安装驾培理论培训监控系统[N];常州日报;2010年
6 记者 郁鑫鹏;8成以上网吧纳入监控系统[N];江西日报;2011年
7 李莉 范圣楠 闫艳 宋金萍;我省建设生态环境监控系统[N];新华日报;2011年
8 记者 王翠霞 通讯员 陈斌;搭建场馆安保监控系统[N];人民邮电;2011年
9 张黔蜀 实习记者 倪丽;省边防委出资建设监控系统[N];边防警察报;2011年
10 张帅 王庆;伊旗煤矿计重监控系统平稳运行[N];鄂尔多斯日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 程文锋;基于WSN的嵌入式温室监控系统相关控制问题的研究[D];浙江大学;2011年
2 丁男;基于WSN的实时动态交通流数据获取相关技术研究[D];大连理工大学;2011年
3 朱剑;WSN中节点布局、定位及移动节点路径规划问题研究[D];东北大学;2010年
4 马守明;基于WSN的普适计算情景感知关键技术研究[D];南京邮电大学;2011年
5 张晓平;WSN移动目标的LSSVR回归建模定位理论与算法[D];华南理工大学;2010年
6 王泉夫;基于WSN的工作面监控及瓦斯浓度预测关键技术研究[D];中国矿业大学;2009年
7 李瑞雪;WSN节点定位算法及其安全性研究[D];吉林大学;2011年
8 薛飞;基坑支护系统控制及三维可视化研究[D];同济大学;2006年
9 高峰;基于无线传感器网络的设施农业环境自动监控系统研究[D];浙江工业大学;2009年
10 刘美;WSN多目标跟踪节点任务分配及跟踪算法研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 莫建华;一种用于WSN数据安全的加密算法研究[D];浙江工业大学;2010年
2 尹纪单;面向WSN的能耗均衡非均匀分簇路由协议研究[D];长安大学;2010年
3 朱智辉;网络化测试中WSN的设计与路由协议的研究[D];燕山大学;2011年
4 刘骏;基于WSN信息共享的土壤水分检测方法研究[D];江苏大学;2010年
5 李敦;WSN中节点布置及联盟结构生成问题研究[D];合肥工业大学;2010年
6 胡涛;基于WSN的智能家居系统关键技术研究[D];宁波大学;2011年
7 王青正;基于能量高效的WSN分簇路由协议的研究[D];河南大学;2010年
8 徐月;WSN中基于目标跟踪的移动代理路由算法的研究[D];大连海事大学;2011年
9 史中权;基于PLC现场网络的绞吸式挖泥船监控系统[D];河海大学;2002年
10 鲁珂;多媒体数字录像监控系统几大关键技术的设计与实现[D];电子科技大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026