基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測與模糊控制的精量水肥灌溉系統(tǒng)研究.pdf

1、精量水肥灌溉就是充分利用水資源和化肥，適時適量的進(jìn)行灌溉，提高水肥灌溉的利用率，避免農(nóng)田的富營養(yǎng)化。
　　針對我國西部干旱和半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉水資源不足，水肥利用率不高，自動化程度偏低的問題，本文開發(fā)了基于知識工程（KBE）的智能灌溉系統(tǒng)與水肥精量灌溉控制機(jī)。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　第一，根據(jù)我國農(nóng)業(yè)信息化、灌溉自動化、決策智能化的功能需求，提出了基于KBE的智能灌溉控制系統(tǒng)的總體方案。
　　第二，以彭曼公式計算值

2、為標(biāo)準(zhǔn)值，分析現(xiàn)有參考作物蒸發(fā)蒸騰量（ET0）的簡化計算公式（Hargreaves公式、Mc Cloud公式、Makkind公式）的計算精度，發(fā)現(xiàn)簡化公式精度低，難以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。在深入研究BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)獲取的氣象數(shù)據(jù)，建立合適的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的ET0預(yù)測模型，成功解決了氣象資料欠缺背景下的ET0計算精度難以保障的問題，并在此基礎(chǔ)上形成基于KBE的智能灌溉決策技術(shù)方法。
　　第三，設(shè)計精量水肥灌溉控制機(jī)的機(jī)械結(jié)

3、構(gòu)，確定控制系統(tǒng)方案，選取主要元器件。對控制系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行設(shè)計，開發(fā)了以STM32為核心的控制系統(tǒng)硬件和軟件。接著，在Simulink中建立仿真控制模型，并進(jìn)行MATLAB仿真和實(shí)驗分析，選取BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模糊PID控制作為主控制策略，通過反復(fù)試驗，確定出系統(tǒng)的控制參數(shù)。
　　第四，開發(fā)基于KBE的智能灌溉系統(tǒng)平臺，系統(tǒng)功能模塊主要包括系統(tǒng)管理、手動控制、遠(yuǎn)程控制、模型庫、知識庫、知識推理、以及數(shù)據(jù)管理等。
　　最后，在