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基于模糊PID的花椒烘房温度自动控制系统的研究

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基于模糊PID的花椒烘房温度自动控制系统的研究

作者：丁珠玉西南大学

学位级别：硕士

干燥是农副产品加工和储藏的重要手段,也是农副产品生产中应用极为广泛的操作方法。目前,我国农村花椒干燥的主要方法仍采用自然晾晒法。由于自然晾晒花椒所需时间太长,容易受到不同天气的影响,不利于花椒的采收和储藏,而农村现有的花... 详细信息

干燥是农副产品加工和储藏的重要手段,也是农副产品生产中应用极为广泛的操作方法。目前,我国农村花椒干燥的主要方法仍采用自然晾晒法。由于自然晾晒花椒所需时间太长,容易受到不同天气的影响,不利于花椒的采收和储藏,而农村现有的花椒烘房完全依靠人工控制的方式,存在干燥不均匀,干燥速率相对较慢,能耗损失较大等问题。本文首次系统地将模糊PID温度自动控制技术应用在花椒烘房的自动干燥上,研究对比了PID技术、模糊控制技术、模糊PID控制技术在自动控制系统中的功能特点,并结合32位ARM处理器和GPRS技术实现花椒烘房的自动控制和远程报警提示,有利于解决目前农村地区自动控制设备通讯难的问题,能为我国农村花椒干燥自动化应用寻求一条新的出路。在控制方法的理论设计上,本文首先深入研究了花椒干燥过程中的不同物理现象和现有的国内外研究成果,进行了温度控制系统实时数据采集与控制的大量试验,在此基础上以花椒烘房内的温度为被控对象,分析了模糊PID控制器的不同参数控制规则,利用MATLAB7.1版本软件在计算机上建立了烘房两阶段的仿真模型结构,并对模糊控制器、PID控制器和模糊PID控制器的控制性能和抗干扰能力分别进行了仿真研究。仿真结果显示:模糊PID控制器性能优于模糊控制器和PID控制器,具有调节时间短、超调量小、鲁棒性好、稳态误差在±0.2℃内的控制精度、对干扰信号有很强的抑制能力。在硬件电路设计上,本文采用了先进的32位ARM技术,系统的主芯片为ST公司生产的微处理器芯片STM32F103CB。硬件电路设计了数字信号采集电路、数据显示电路、键盘控制电路、抽风排湿控制电路、调温控制电路等;在系统安全性设计上,设计了过压控制电路、过流保护电路、GPRS远程无线报警提示电路;为了尽量减少各单元电路被信号干扰的可能性,分别设计了各单元电路的干扰信号抑制电路。在软件设计上,本文以嵌入式实时操作系统UCOS/II为温度控制系统的管理方案。它主要是控制其它程序运行,管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。它可以对每个不同任务量的系统在软件进程上进行有条理的管理。通过在UCOS/II基础上建立FAT16文件管理系统,并且驱动系统底层驱动函数库（API）和不同子任务的功能子函数。整个温度控制系统软件程序主要完成:系统初始化、温度采集、数据处理、温度曲线显示、打开关闭执行机构、超温保护及超限报警等功能任务的软件调度与系统管理。

关键词：花椒干燥模糊PID ARM技术温度自动控制

基于机器视觉的果园喷药除草机器人视觉系统设计

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中国农机化学报 2021年第5期42卷 42-48页

作者：吕沐华丁珠玉西南大学工程技术学院重庆市400715

果园环境路面条件差、路面崎岖、颠簸,且果园环境的光照条件变化明显,对机器人视觉系统的图像处理单元具有高运动噪音干扰和高光照条件变化干扰的特点。当前我国泛用型除草机器人视觉系统普遍不适用于果园环境,其识别效率较低、可靠性较... 详细信息

果园环境路面条件差、路面崎岖、颠簸,且果园环境的光照条件变化明显,对机器人视觉系统的图像处理单元具有高运动噪音干扰和高光照条件变化干扰的特点。当前我国泛用型除草机器人视觉系统普遍不适用于果园环境,其识别效率较低、可靠性较差,针对这一问题,提出一种基于机器视觉的果园喷药除草机器人视觉系统。该视觉系统将2G-R-B模型、OTSU阈值分割和二值形态学滤波技术综合应用于果园杂草的图像处理与识别,解决喷药除草机器人在图像高运动噪音干扰及光照条件变化干扰的果园环境下的杂草识别问题,提高果园喷药除草机器人视觉系统的图像分割可靠性及识别精度。试验结果表明:应用该视觉系统的果园喷药除草机器人在日光及夜间照明环境下的喷药成功率分别为84.5%和80.5%,喷药效果良好,且受日光光照条件影响较小,在果园喷药除草作业等方面具有实际应用价值。

关键词：喷药除草机器人机器视觉 DSP处理器超绿色特征 OTSU分割法

基于DM642的农产品图像边缘检测系统设计

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农机化研究 2012年第3期34卷 102-105页

作者：周胜灵丁珠玉西南大学工程与技术学院重庆400716

基于DM642和CPLD架构实现农产品图像的采集与处理,并利用Canny算子检测农产品图像边缘信息。针对农产品种类丰富、外形多样、边缘信息复杂且图像在采集过程中容易受到外界因素影响的特点,采用一种新的调试技术,将Matlab和DSP两者结合起... 详细信息

基于DM642和CPLD架构实现农产品图像的采集与处理,并利用Canny算子检测农产品图像边缘信息。针对农产品种类丰富、外形多样、边缘信息复杂且图像在采集过程中容易受到外界因素影响的特点,采用一种新的调试技术,将Matlab和DSP两者结合起来,充分利用两者特长,在线调节Canny算子阈值,简化系统开发的分析、调试和验证过程,并使系统具有更强的通用性,满足不同农产品边缘检测需要。

关键词：边缘检测 canny算子 dm642 ccslink 农产品

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基于模糊PID的花椒烘房温度自动控制系统

农业工程学报 2010年第S1期26卷 32-36页

作者：丁珠玉陈建李云武吴达科西南大学工程技术学院重庆400716

针对中国目前农村花椒烘房烘烤花椒的温度控制方式仍采用人工控制的方式,存在干燥不均匀,干燥速率相对较慢,能耗损失较大等问题,该文首次系统地将模糊PID温度自动控制技术应用在花椒烘房的自动干燥上,研究对比了PID控制技术、模糊控制... 详细信息

针对中国目前农村花椒烘房烘烤花椒的温度控制方式仍采用人工控制的方式,存在干燥不均匀,干燥速率相对较慢,能耗损失较大等问题,该文首次系统地将模糊PID温度自动控制技术应用在花椒烘房的自动干燥上,研究对比了PID控制技术、模糊控制技术和模糊PID控制技术在温度自动控制系统中的功能特点,并结合32位ARM处理器和GPRS技术实现花椒烘房的自动控制和远程报警提示,这有利于解决目前农村地区自动控制设备通讯难的问题,能为中国农村花椒干燥自动化应用提供一种有效的解决方案。

关键词：干燥温度控制模糊系统 ARM技术

基于GPRS的花椒烘房远程数据采集与监控系统

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农机化研究 2009年第10期31卷 114-116页

作者：丁珠玉陈建樊利西南大学工程技术学院重庆400715 西南大学电子信息工程学院重庆400715

针对传统花椒烘房存在的监控范围小、系统互联性差以及人力物力资源浪费等问题,提出了一种基于GPRS远程数据采集与监控技术,实现对花椒烘房温度远程自动采集与控制。该系统采用32位ARM芯片STM32103CB作为微处理器控制芯片,采用GPRS模块... 详细信息

针对传统花椒烘房存在的监控范围小、系统互联性差以及人力物力资源浪费等问题,提出了一种基于GPRS远程数据采集与监控技术,实现对花椒烘房温度远程自动采集与控制。该系统采用32位ARM芯片STM32103CB作为微处理器控制芯片,采用GPRS模块收发短消息,实现远程数据的采集与控制。实验结果表明,系统具有良好的可行性、性价比和交互能力,同时还具有广泛的通用性,能够适合我国不同地区花椒烘房,具有较好的应用前景。

关键词：花椒干燥 GPRS ARM技术数据采集数据监控

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构建多学科竞赛平台培养实践创新人才

西南师范大学学报（自然科学版） 2016年第8期41卷 178-182页

作者：樊利丁珠玉唐曦邓涛西南大学电子信息工程学院重庆400715 西南大学工程技术学院重庆400715 西南大学物理科学与技术学院重庆400715

学科竞赛是培养实践创新人才的一条有效途径,学科竞赛对培养学生综合能力有重要作用,以西南大学学科竞赛为例,分析了构建多学科竞赛平台的必要性和具体措施,阐述了通过多学科竞赛平台开展学科竞赛所取得的成绩,提出了以多学科竞赛平台... 详细信息

学科竞赛是培养实践创新人才的一条有效途径,学科竞赛对培养学生综合能力有重要作用,以西南大学学科竞赛为例,分析了构建多学科竞赛平台的必要性和具体措施,阐述了通过多学科竞赛平台开展学科竞赛所取得的成绩,提出了以多学科竞赛平台推动实践教学改革,促进实践创新人才培养的特色人才培养模式.

关键词：学科竞赛实践创新创新人才

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基于ARM的花椒烘房温度自动控制系统设计

农机化研究 2009年第9期31卷 136-138页

作者：丁珠玉陈建樊利余小草西南大学工程技术学院重庆400716 西南大学电子信息工程学院重庆400715

针对目前我国农村花椒烘房内温度的自动检测与控制问题,克服传统人工控制、PID控制方式的不足,提出了一种基于ARM技术的花椒烘房温度控制系统。该系统采用先进的模糊控制技术和ARM技术,在干燥过程中,使烘房内的温度按照系统内预存的最... 详细信息

针对目前我国农村花椒烘房内温度的自动检测与控制问题,克服传统人工控制、PID控制方式的不足,提出了一种基于ARM技术的花椒烘房温度控制系统。该系统采用先进的模糊控制技术和ARM技术,在干燥过程中,使烘房内的温度按照系统内预存的最优控制曲线变化,整个控制过程由系统自动完成,无需人为干涉。实验结果表明:该系统具有很好的鲁棒性和抗干扰能力,节约能源,安全性高,控制精度和花椒烘干品质好,具有广泛的应用前景。

关键词：花椒干燥温度 ARM技术自动控制

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以科技竞赛为载体培养工科学生创新能力

西南师范大学学报（自然科学版） 2012年第4期37卷 205-208页

作者：丁珠玉樊利周胜灵西南大学工程技术学院重庆400716 西南大学电子信息工程学院重庆400715

创新实践能力是工科学生创新人才培养的重点,鼓励工科学生积极参加科技竞赛是提高他们创新实践能力的有效途径之一.针对工科学生创新能力存在的问题,结合近几年学生参加科技竞赛的实践,分析了科技竞赛活动对提高学生创新实践能力的必要... 详细信息

创新实践能力是工科学生创新人才培养的重点,鼓励工科学生积极参加科技竞赛是提高他们创新实践能力的有效途径之一.针对工科学生创新能力存在的问题,结合近几年学生参加科技竞赛的实践,分析了科技竞赛活动对提高学生创新实践能力的必要性,并对基于科技竞赛的工科学生创新精神与创新能力培养模式提出了改进措施.

关键词：工科学生科技竞赛创新能力

基于RCB的WS-Resource动态创建模型研究

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西南大学学报（自然科学版） 2007年第11期29卷 153-156页

作者：杜香和丁珠玉樊利西南大学计算机与信息科学学院重庆400715 西南大学工程技术学院重庆400716 西南大学电子信息工程学院重庆400715

针对WSRF中由WS-Resource Factory创建WS-Resource的局限性,提出一种新的WS-Resource动态创建模型.该模型基于RCB,使得网格用户自定义资源并分发成为可能,即网格使用者又是开发者,充分发挥了使用者的创造性和网格资源共享的设计初衷.文... 详细信息

针对WSRF中由WS-Resource Factory创建WS-Resource的局限性,提出一种新的WS-Resource动态创建模型.该模型基于RCB,使得网格用户自定义资源并分发成为可能,即网格使用者又是开发者,充分发挥了使用者的创造性和网格资源共享的设计初衷.文章并对该模型的安全性进行了分析,提出可行的方案.

关键词： WSRF WS-Resource 服务注射代理