分布式水利灌溉自動控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、水資源是人類賴以生存和發(fā)展的不可替代的自然資源，水資源的合理利用具有十分重要的意義。然而目前我國由于受到經(jīng)濟條件和認識水平等方面的限制，高新節(jié)水灌溉自動控制系統(tǒng)的開發(fā)還處于起步階段，大部分灌區(qū)還仍然沿用傳統(tǒng)的人工灌溉方式，使灌溉水資源的利用率極其低下，浪費現(xiàn)象也極為嚴重。因此，農(nóng)業(yè)灌溉的自動化管理成為一個重要的研究方向。 本文針對這種情況，對甘肅省張掖市盈科灌區(qū)的水渠灌溉系統(tǒng)進行了研究和分析，并根據(jù)水渠灌溉系統(tǒng)的具體要求，將計算

2、機技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)、智能控制技術(shù)相結(jié)合并融入無線局域網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計了水利灌溉自動控制系統(tǒng)。研究了數(shù)據(jù)采集與處理、控制算法、無線寬帶通信等實現(xiàn)中的，重點、難點問題，利用組態(tài)軟件編寫了監(jiān)控中心管理軟件。并且采取了有效的硬件和軟件抗干擾措施，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 對于水利灌溉自動控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題水渠水位即灌溉水量的控制，本文進行了深入的研究。針對水位控制系統(tǒng)具有非線性、時變性以及不確定性的特點，本文充分利用

3、了模糊控制不要求建立被控對象的精確數(shù)學(xué)模型和P11)控制精度高的特點，將PID控制和模糊控制相結(jié)合，構(gòu)成一種模糊自整定PID控制算法，應(yīng)用在本套水利灌溉自動控制系統(tǒng)中。實踐證明，該算法具有超調(diào)量小、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快的特點，克服了傳統(tǒng)方式中，對水渠水位的控制完全依靠操作人員的經(jīng)驗，調(diào)節(jié)費時、費力且精度不高的難題。 目前，本套系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于甘肅省張掖市盈科灌區(qū)，成功的實現(xiàn)了水渠水位信息的遠程監(jiān)控、存儲、管理以及灌溉水資源的合理調(diào)