基于ZigBee的温室温度控制系统

摘要

在温室外环境变化剧烈时，灰色预测模糊PID控制算法的温度控制震荡幅度明显增大。
　　为了解决灰色预测模糊PID控制算法应对突变天气适应性差的问题，本文提出了改进算法，在灰色预测模糊PID控制算法的基础上，加入依据室外温度变化的模式控制算法，可自由调整灰色预测步长，以提高算法的实时响应性。
　　本文构建了包含温度采集节点、中心节点、温度控制节点与PC机的ZigBee无线网络温度控制系统，设计了中心节点硬件、温度采集节点硬件和加热器控制节点硬件。本文以IAREmbeddedWorkbenchIED和VisualC++6.0为开发工具，开发了ZigBee节点程序和上位机程序。
　　本文对灰色预测模糊PID算法和改进控制算法进行了四组对比试验，分别从系统数据方差、温度最大误差值和节点能耗方面分析四组试验数据，依据Harris理论对两种算法的控制精度进行了评价。
　　本文提出的改进算法比灰色预测模糊PID算法控制精度提高了0.2℃，并延长了ZigBee无线网络的电池寿命。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1设施农业的概述

1.2国内外温室环境控制技术发展情况

1.3存在的问题

1.4 研究内容

1.5 本章小结

第二章 Zigbee技术简介

2.1 Zigbee技术发展历史

2.2 Zigbee技术优势

2.3 Zigbee技术在本课题中的作用

2.4 Zigbee协议栈

2.5 本章小结

第三章 硬件设计

3.1系统总体结构设计

3.2 Zigbee网络节点设计

3.3 本章小结

第四章 温度控制算法设计

4.1 改进灰色预测模糊PID控制算法设计

4.2 本章小结

第五章 软件设计

5.1节点软件设计

5.2 上位机软件设计

5.3 本章小结

第六章 试验及数据分析

6.1 试验过程

6.2 数据分析

6.3试验结果分析

6.4 本章小结

结束语

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

参考文献