Với bộ điều khiển mờ đã đƣợc xây dựng và các kết quả thực nghiệm nhƣ trên, ta thấy rằng:
Về hệ thống hòa trộn: hệ thống hòa trộn kiểu venturi đáp ứng khá nhanh việc hòa trộn tất cả các hóa chất so với cách truyền thống. Việc hòa trộn ngay trên đƣờng ống giảm rất nhiều công sức của ngƣời nông dân, đồng thời việc hòa trộn và tƣới ngay ra đất sẽ giảm thiểu các phản ứng phức tạp xảy ra khi dự trữ lâu trong th ng chứa.
Về bộ điều khiển: bộ điều khiển đáp ứng khá tốt việc chuẩn độ giá trị pH và EC với sai số pH là 0,1 và sai số cho EC là 0,1 mS/cm. Thực nghiệm cho thấy trong khoảng 120s thì hệ thống đã đạt đƣợc giá trị mong muốn là khá nhanh, ph hợp với yêu cầu trong sản xuất nông nghiệp. M c d nƣớc tƣới hay phân bón có nhiều thành phần rất phức tạp chúng ta không kiểm soát đƣợc và ảnh hƣởng nhiều đến giá trị pH, tuy nhiên, bộ điều khiển mờ vẫn có thể đáp ứng đƣợc trên dải rộng các nhân tố có trong nƣớc tƣới và phân bón. Việc pha trộn các hóa chất nhƣ axit, bazo và phân bón phục vụ cho việc chuẩn độ pH và EC cũng không cần quá chính xác, bộ điều khiển mờ có thể từ điều chỉnh để đáp ứng để đƣa ra lƣu lƣợng ph hợp.
Bộ điều khiển mờ đƣợc xây dựng ngay trên vi điều khiển mà không cần sử dụng máy tính nên tốc độ đáp ứng nhanh và có thể sử dụng hệ thống mà không cần sử dụng máy tính.
Tuy nhiên đề tài này vẫn còn những hạn chế nhƣ sau:
- chƣa thí nghiệm với các nồng độ các axit và bazo đậm đ c hơn. Nếu bộ điều khiển có thể kiểm soát pH và EC với axit và bazo đậm đ c hơn thì ta có thể sử dụng các th ng chứa axit và bazo qua nhiều vụ khác nhau mà không cần thay thế.
CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN
- Chƣa tìm đƣợc nguồn nƣớc có độ kiềm cao để kiểm chứng ảnh hƣởng của độ kiềm đến sự điều khiển pH.
- Chƣa thiết kế bộ giao tiếp với ngƣời d ng với vi điều khiển để ngƣời d ng dễ đàng thiết lập các thông số.
6.2Hướng phát triển tương lai
- Hoàn thiện toàn bộ hệ thống bao gồm cả giao tiếp với ngƣời d ng để có thể đƣa vào sản xuất thƣơng mại.
- Thử nghiệm trên nhiều mẫu nƣớc nguồn khác nhau để có thể xây dựng hệ thống đáp ứng với nhiều v ng miền khác nhau.
- Xây dựng bộ điều khiển EC với nhiều th ng chứa các dạng phân bón vi lƣợng để kiểm soát tốt hơn thành phần phân bón trong dung dịch phân bón. Giảm giá thành mua phân bón so với việc sử dụng các loại phân bón tổng hợp.
- Cố gắng giảm sai số điều khiển xuống 0,05 đối với pH và 0,05mS/cm đối với EC để có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu phát triển của cây trồng.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
Đăng trên tạp chí quốc tế
TT Tên tác giả, tên bài viết, tên tạp chí và số của tạp chí,
trang đăng bài viết, năm xuất bản
SP của đề tài/ dự án (ghi mã số) Số ISSN Điểm IF
Duy Anh Nguyen, Hoang Nguyen, Thanh Tung Tran, Quoc Dat Le, Tan Tien Nguyen, “Fuzzy Logic Controller to regulate the pH and EC for irrigation system in Greenhouse”, International Journal of Earth Sciences and Engineering, INDIA, 2011
0974- 5904
Đăng trên kỷ yếu Hội nghị quốc tế
TT Tên tác giả, tên bài viết, tên Hội nghị, thời gian tổ chức, nơi tổ chức SP của đề tài/ dự án (ghi mã số) Số hiệu ISBN Ghi chú
Duy Anh Nguyen, Hoang Nguyen, Thanh Tung Tran, Quoc Dat Le &
Tan Tien Nguyen, “Fuzzy logic controller to regulate the pH and EC
for irrigation system in greenhouse”,
Proc. of The 2011International Engineering Symposium
Kumamoto Univ, pp.M1-3-1–M1-3-8, Japan, March 3-5, 2011
Hoang Nguyen, Thanh Tung Tran, Quoc Dat Le, Duy Anh Nguyen and Tan Tien Nguyen, “Fuzzy Logic Controller to Regulate pH/EC for Irrigation System in Greenhouse”, Proc. of
The 2011 Int’l Symposium on Automotive and Convergence Engineering, pp. 193-199, Vietnam, January 19-21, 2011 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Le Quoc Dat, Nguyen Danh Thao, Nguyen Duy Anh and
Nguyen Tan Tien, “Fuzzy Logic Controller for Regulation of the pH and EC for Irrigation System in Greenhouse”, Proc. of The
2010 Int’l Technical Conference on Advanced Engineering, pp.
7-12, Pusan, November 3-5, 2010
Đăng trên kỷ yếu Hội nghị trong nƣớc
TT Tên tác giả, tên bài viết, tên tạp chí và số của tạp chí,
trang đăng bài viết, năm xuất bản
SP của đề tài/ dự án (ghi mã số) Số ISBN Ghi chú
Quoc Dat Le, Quoc Toan Truong, Ky Hao Lu, Duy Anh Nguyen, and Tan Tien Nguyen, “Study on pH Control for Agricultural Irrigation”, Proc. of
The 5th Vietnam Conference on Mechatronics, pp. 321-325, Hochiminh City, Vietnam, Oct., 22-23, 2010
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] McAvoy, T. J. E. Hsu, and S. Lowenthal, “Dynamics of pH in controlled stirred tank reactor” Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., vol. 38, pp. 68-70, 1972.
[2] Micheal A. Henson, Member, IEEE, and Dale E. Seborg, “Adaptive Nonlinear Control of a pH Neutralization Process”, IEEE Transaction on control systems technology, vol. 2. No. 3, August 1994.
[3 ARGAL CHEMICAL PUMP, nguồn:
:http://vinapump.vn/Download.aspx/C192FC8EB0D641F9875A075E871E4CBF/1/T MP_TMA_INGLESE.pdf
[4] Douglas A. Bailey, Associate Professor Department of Horticultural Science, “ALKALINITY CONTROL FOR IRRIGATION WATER USED IN GREENHOUSES”, NC State University Raleigh, NC 27695-7609.
[5] Bill Argo, Ph.D. “Understanding pH management and plant nutrition Part 3: Fertilizer”, Originally printed in 2003 in the Journal of the International Phalaenopsis Alliance, Vol. 13 (2).
[6 , “Argus Nutrient Dosing Handbook”, 2009 ARGUS CONTROL SYSTEMS LTD, Revised September 2009.
[7] Michael Raviv, J. Heinrich Lieth, “Soilless Culture:Theory and Practice”, Elsevier’s Science & Technology Rights Department in Oxford, Firt edition 2008.
[8] Bill Argo, Ph.D., Understanding pH Management And Plant Nutrition, Part 2: Water Quality, originally printed in 2003 in the Journal of the International Phalaenopis Alliance, Vol.13 (1).
[9 Understanding Electrical Conductivity, nguồn:
http://www.cwc.nic.in/main/HP/download/08%20Understanding%20EC.pdf
[10] United States Patent, Computerized Fertilizer Injection System, Patent number: 5184420, Date of patent: Feb. 9, 1993.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[11 Jietae Lee and Ho Cheol Park, “Nonlinear pH Control Using a Three Parametter Model”, The Institute of Control, Automation and System Engineers, KOREA Vol.2, No.2, June, 2000.
[12 Thông số máy bơm pentax nguồn:
http://bomcongnghiep.vn/TD05/272/471/pentax-cm-100.html
[13 Fertigation, nguồn :
http://www.smart-fertilizer.com/articles/fertigation (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[14] ALABAMA A&M AND AUBURN UNIVERSITIES, “Greenhouse Fertilizer Injectors: Selection,Maintenance, and Calibration”, 2M, New May 2004, ANR-1243.
[15] VENTURI MIXER, nguồn :
http://www.stress.com/cfdtier3.php?sid=1&pid=284
[16 Calculating Water Requirements: part 2, nguồn :
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN
PHỤ LỤC : PHẦN CHƢƠNG TRÌNH GIẢI THUẬT FUZZY ĐƢỢC VIẾT VÀO VI ĐIỀU KHIỂN
//TAT CA DEU PHAI XU LI TREN SO FLOAT //NEU LA SO 0 THI FAI LA 0.0
//NEU CO DIEU KIEN THI TINH TOAN TREN SO FRACTIONAL float min(float x1,float x2)
{ float min; if (x1>=x2) min=x2; else min=x1; return min;}
float max(float x1,float x2) { float max; if (x1>=x2) max=x1; else max=x2; return max;}
float trapmf(float x,float a,float b,float c,float d) { float trapmf;
trapmf = max(min(min((x - a)/(b - a),1.0),(d - x)/(d - c)),0.0); return trapmf;}
// ham xu li khi de < 0 (b = -0.5 va c = 0) // ham nay dung cho ham trapmf o can ben trai float lsh(float x,float b,float c)
{ float lsh;
lsh = max(min(1.0, (c - x) / (c - b)), 0.0); return lsh;}
// ham xu li khi de > 0 (a = 0 va b = 0.5)
// va ham nay dung cho ham trapmf o can ben phai float rsh(float x,float a,float b)
{ float rsh;
rsh = max(min((x - a) / (b - a), 1.0), 0.0); return rsh;}
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN float trimf(float x,float a,float b,float c)
{ float trimf;
trimf = max(min((x - a) / (b - a), (c - x) / (c - b)), 0.0); return trimf;}
// Ham trimf khi cao do bang h bat ki
float trimh(float x,float h,float a,float b,float c) { float trimh;
trimh = max(min(h * (x - a) / (b - a), h * (c - x) / (c - b)), 0.0); return trimh;}
///////////////////HAM GIAI MO THEO MAX_PROD 35 LUAT////////////////////// //HAM LAY INPUT X GOM 7 BIEN:VA, A, MA, N, MB, B, VB va INPUT Y GOM 5 BIEN: NegL,NegSL,S,PosSL,PosL
//KET HOP 7x5 = 35 LUAT, MOI PHAN TU CUA MANG A HAY B LA GIA TRI CAC HAM TAM GIAC TINH CHO 1 GIA TRI DAU VAO x, y TUONG UNG
float max_prod(float u,float v) { float A[5],B[6];
//TINH TOAN CAC HAM TAM GIAC CHO 1 GIA TRI NHAP VAO CU THE (x,y) A[0] = lsh(u,-0.7143,-0.6429); A[1] = trapmf(u,-0.7143,-0.6429,-0.1429,-0.07143); A[2] = trapmf(u,-0.1429,-0.07143,0.07143,0.1429); A[3] = trapmf(u,0.07143,0.1429,0.6429,0.7143); A[4] = rsh(u,0.6429,0.7143); B[0] = lsh(v,-0.6,-0.35); B[1] = trimf(v,-0.4,-0.2,-0.05); B[2] = trimf(v,-0.1,-0.0333,0); B[3] = trimf(v,0,0.0333,0.1); B[4] = trimf(v,0.05,0.2,0.4); B[5] = rsh(v,0.35,0.6); float dist=0; int i,j;
float minAiBj, uCij; float Rij[101],R[101]; int k; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
float zk,start,step=0; float sumRk,sumRkzk=0;
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN k=0;
start = -1.0; //tinh toan trong khoang [-1;1]
step = 0.02; //chia deu moi khoang tinh la 0.1->21 gia tri tinh for(k=0;k<101;k++)
{ R[k] = 0; } //khoi tao gia tri 0 cho mang chua ket qua //kiem tra xem voi input (x,y) do thi luat co dc active ko
//Giai thuat tinh toan luat hop thanh:Tinh Rij[21] va ket qua tai moi vong chay la R[21]
//Moi vong lap se co toi da 1 luat duoc active va se dc tinh toan
//Co toi da 4 luat duoc active voi moi gia tri nhap vao(2x2=4, x se chi active toi da 2ham tam giac va y tuong tu)
//Xem lai giai thuat tinh toan Fuzzy for(i=0;i<5;i++)
{
for(j=0;j<6;j++)
{ if((A[i]== 0.0)||(B[j] == 0.0)) continue; //Neu luat ij khong dc Active else //Tinh toan khi luat ij active
{
minAiBj = min(A[i],B[j]); //Min cua 2 ham tam giac cua x,y //Luat 1 : Vneg
if((i==0)&&(j==0)) //Xet dieu kien i,j da thoa
{ //Con fai xet la 3 luat trong 4 nhom 1234 chua active for(k=0;k<101;k++)
{ zk = start + k*step; uCij = lsh(zk,-0.85,-0.7); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; }
//Luat 2 : Vneg
if((i==0)&&(j==1)) //Xet dieu kien i,j da thoa
{ //Con fai xet la 3 luat trong 4 nhom 1234 chua active for(k=0;k<101;k++)
{ zk = start + k*step; uCij = lsh(zk,-0.85,-0.7); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); }
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN continue; }
//Luat 3 : Sneg
if((i==0)&&(j==2)) //Xet dieu kien i,j da thoa
{ //Con fai xet la 3 luat trong 4 nhom 1234 chua active for(k=0;k<101;k++)
{zk = start + k*step;
uCij = trimf(zk,-0.1,-0.05,0); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; }
//Luat 4 : Spos
if((i==0)&&(j==3)) //Xet dieu kien i,j da thoa
{ //Con fai xet la 3 luat trong 4 nhom 1234 chua active for(k=0;k<101;k++) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
{ zk = start + k*step;
uCij = trimf(zk,0,0.05,0.1); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //luat 5 : Vpos if((i==0)&&(j==4)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij = rsh(zk,0.7,0.85); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 6 :Vpos if((i==0)&&(j==5)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij = rsh(zk,0.7,0.85); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; }
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN if((i==1)&&(j==0))
{ for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= lsh(zk,-0.85,-0.7); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 8 : Neg if((i==1)&&(j==1)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij = trimf(zk,-0.8,-0.5,-0.05); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 9 : SNeg if((i==1)&&(j==2)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij = trimf(zk,-0.1,-0.05,0); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 10 : Spos if((i==1)&&(j==3)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij = trimf(zk,0,0.05,0.1); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]);} continue; } //Luat 11 : Pos if((i==1)&&(j==4)) { for(k=0;k<101;k++) {zk = start + k*step; uCij= trimf(zk,0.05,0.5,0.8);
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN Rij[k] = minAiBj * uCij ;
R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 12 : Vpos if((i==1)&&(j==5)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= rsh(zk,0.7,0.85); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]);} continue; } //Luat 13 : neg if((i==2)&&(j==0)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= trimf(zk,-0.8,-0.5,-0.05); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 14 : neg if((i==2)&&(j==1)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= trimf(zk,-0.8,-0.5,-0.05); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 15 : Sneg if((i==2)&&(j==2)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= trimf(zk,-0.1,-0.05,0); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; }
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN if((i==2)&&(j==3))
{ for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= trimf(zk,0,0.05,0.1); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 17 : pos if((i==2)&&(j==4)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= trimf(zk,0.05,0.5,0.8); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 18 : pos if((i==2)&&(j==5)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= trimf(zk,0.05,0.5,0.8); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //luat 19 : Vneg if((i==3)&&(j==0)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= lsh(zk,-0.85,-0.7); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 20 : Neg if((i==3)&&(j==1)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij= trimf(zk,-0.8,-0.5,-0.05);
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN Rij[k] = minAiBj * uCij ;
R[k] = max(R[k],Rij[k]);} continue; } //Luat 21 : Sneg if((i==3)&&(j==2)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=trimf(zk,-0.1,-0.05,0); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 22 : SPos if((i==3)&&(j==3)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=trimf(zk,0,0.05,0.1); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } / /Luat 23 : Pos if((i==3)&&(j==4)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=trimf(zk,0.05,0.5,0.8); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 24 : Vpos if((i==3)&&(j==5)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=rsh(zk,0.7,0.85); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; }
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN if((i==4)&&(j==0))
{ for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=lsh(zk,-0.85,-0.7); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]);} continue; } //luat 26 : Vneg if((i==4)&&(j==1)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=lsh(zk,-0.85,-0.7); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]);} continue; } //Luat 27 : Sneg if((i==4)&&(j==2)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=trimf(zk,-0.1,-0.05,0); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 28 : SPos if((i==4)&&(j==3)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=trimf(zk,0,0.05,0.1); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue; } //Luat 29 : Vpos if((i==4)&&(j==4)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=rsh(zk,0.7,0.85);
PHỤ LỤC: ĐOẠN CODE FUZZY LOGIC VIẾT TRONG VI ĐIỀU KHIỂN Rij[k] = minAiBj * uCij ;
R[k] = max(R[k],Rij[k]); } continue;} //Luat 30 : Vpos if((i==4)&&(j==5)) { for(k=0;k<101;k++) { zk = start + k*step; uCij=rsh(zk,0.7,0.85); Rij[k] = minAiBj * uCij ; R[k] = max(R[k],Rij[k]);} }
} } }
//Luc nay R[k] da duoc cap nhat va lay Max cua tat ca cac luat active sumRkzk = 0.0; for(k = 0;k<101;k++) { zk = start + k*step; sumRkzk = sumRkzk + R[k]*zk; } sumRk = 0.0; for(k = 0;k<101;k++) { sumRk = sumRk + R[k]; } dist = sumRkzk/sumRk; //return dist; return dist; }
PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG
Họ và tên: Lê Quốc Đạt
Ngày, tháng, năm sinh: 27/03/1987 Nơi sinh:Quảng Trị
Địa chỉ liên lạc: 96 lầu 1, Hải Thƣợng Lãn Ông, P10, Q5, TP HCM
QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
Từ tháng 9 năm 2005 đến tháng 3 năm 2010: Học tập tại Trƣờng ĐH Bách Khoa TP HCM
QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC
Từ tháng 4 năm 2010 đến tháng 12 năm 2011: Làm việc tại phòng HI-TECH MECHATRONIC LAB thuộc khoa Cơ Khí, trƣờng ĐH Bách Khoa TP HCM