智慧農業(yè)測控技術與裝備是高等農林漁牧類院校農業(yè)工程、環(huán)境科學、水產養(yǎng)殖、土地利用與管理、園藝(果樹、蔬菜、花卉)、園林、植物保護、自動化等專業(yè)的一門重要課程。它不僅直接服務于農業(yè)生產領域,而且服務于環(huán)境生態(tài)建設、海洋利用、資源合理利用與保護、農業(yè)持續(xù)發(fā)展等領域,是學生素質教育必不可少的課程之一。
《智慧農業(yè)測控技術與裝備/高等教育面向21世紀現代農業(yè)特色十四五系列教材》既可作為農學、農機、水產、環(huán)境、園藝、園林、植保、自動化等專業(yè)本科和農業(yè)推廣領域碩士研究生的教材,也可供從事現代農業(yè)相關領域的教學、培訓科技人員參考。
本書是高等教育面向21世紀現代農業(yè)特色十四五系列教材之一。全書由仲愷農業(yè)工程學院、廣東海洋大學等高校聯合編寫。在編寫過程中,我們遵循繼承與創(chuàng)新原則,廣泛收集了本領域國內外研究成果,力求編寫出適應我國現代農業(yè)高等教育需要、整體水平較高的新教材。
本書是為適應21世紀現代農業(yè)發(fā)展高等教育教學改革而編寫的一門綜合性特色教材,同時本課程是高等農林院校農業(yè)工程、環(huán)境科學、園林園藝、植物保護、自動化等專業(yè)的一門重要課程。該教材緊扣各專業(yè)對智慧農業(yè)控制技術的知識要求,著重介紹現代智慧農業(yè)(包括智慧園藝、智慧漁業(yè)、智慧畜禽等)的控制技術與裝備,體現出現代農業(yè)工廠化、人工化、智慧化生產中的新知識、新技術、新動向,有利于擴展學生的專業(yè)領域視野,為智慧農業(yè)生產與管理提供必需的理論和專業(yè)知識。內容以智慧園藝生產技術為中心,將智慧農業(yè)生產中的控制技術與裝備有機地融合成一個整體。除智慧園藝基本內容外,還拓展了智慧畜禽養(yǎng)殖、智慧漁業(yè)的控制技術與裝備等新內容,反映了本學科的前沿發(fā)展動向。在研究方法手段上,本書將信息技術、生物工程技術以及現代化測試技術應用于現代智慧農業(yè)生產中,不僅直接服務于農業(yè)生產領域,而且服務于農業(yè)生產建設、資源合理利用與保護、農業(yè)持續(xù)發(fā)展等領域,是專業(yè)素質教育必不可少的課程之一。
全書共由九章構成。章緒論概述了智慧農業(yè)的概念、類型、發(fā)展歷程和發(fā)展現狀;第二章智慧農業(yè)檢測技術基礎則從農業(yè)檢測技術的基本概念出發(fā),分析了設施農業(yè)中的測量方法與誤差,介紹了農用傳感器技術和設施農業(yè)過程參數的檢測技術;第三章智慧農業(yè)控制技術基礎主要介紹了自動控制的基本概念、農用控制系統(tǒng)的數學模型和農用控制系統(tǒng)的性能;第四章智慧農業(yè)機器人運動學建模和運動軌跡規(guī)劃介紹了果園、田間機器人運動學基礎和路徑規(guī)劃方法;第五章智慧設施栽培控制技術與裝備包括地膜覆蓋技術、園藝作物溫室栽培控制技術、植物工廠的控制技術與裝備等;第六章智慧畜禽環(huán)境工程控制技術與裝備對工廠化養(yǎng)殖控制技術、塑料暖棚飼養(yǎng)畜禽控制技術及其他畜牧業(yè)控制技術與裝備等均做了介紹;第七章智慧漁業(yè)控制技術與裝備介紹了工廠化養(yǎng)殖控制技術與裝備、海水網箱養(yǎng)殖控制技術與裝備等;第八章智慧農業(yè)控制技術與裝備案例介紹了國內外智慧農業(yè)的發(fā)展趨勢,包括智慧園藝、智慧畜牧業(yè)和智慧漁業(yè)的發(fā)展趨勢;第九章為實驗與課程設計。全書各章前后呼應,對智慧農業(yè)基本理論及控制技術做了較系統(tǒng)的論述,尤其增加了近些年出現的新技術,并突出了新時代中國特色現代農業(yè)。
1 緒論
1.1 智慧農業(yè)概述
1.2 世界智慧農業(yè)發(fā)展的歷程
1.3 世界智慧農業(yè)的發(fā)展現狀
1.4 智慧畜牧業(yè)的國內外發(fā)展現狀
1.5 智慧漁業(yè)的國內外發(fā)展現狀
1.6 國內外智慧農業(yè)發(fā)展趨勢
思考題
2 智慧農業(yè)檢測技術基礎
2.1 農用檢測技術的基本概念
2.2 智慧農業(yè)中的測量方法與誤差
2.3 農用傳感器技術基礎
2.4 智慧農業(yè)過程參數檢測技術
思考題
3 智慧農業(yè)控制技術基礎
3.1 自動控制的基本概念
3.2 農用控制系統(tǒng)的數學模型
3.3 農用控制系統(tǒng)的性能分析
思考題
4 智慧農業(yè)機器人運動學建模和運動軌跡規(guī)劃
4.1 機器人位姿描述
4.2 機器人的運動學建模
4.3 機器人的雅可比矩陣
4.4 機器人的運動軌跡規(guī)劃
4.5 機器人拉格朗日動力學建模
思考題
5 智慧設施栽培控制技術與裝備
5.1 地膜覆蓋栽培技術與裝備
5.2 園藝作物溫室栽培控制技術與裝備
5.3 溫室無土栽培控制技術與裝備
5.4 植物工廠控制技術與裝備
思考題
6 智慧畜禽環(huán)境工程控制技術與裝備
6.1 畜禽養(yǎng)殖環(huán)境需求
6.2 工廠化養(yǎng)殖控制技術與裝備
6.3 塑料暖棚飼養(yǎng)畜禽控制技術與裝備
思考題
7 智慧漁業(yè)控制技術與裝備
7.1 水產養(yǎng)殖調控需求
7.2 工廠化養(yǎng)殖控制技術與裝備
7.3 深海網箱控制技術與裝備
思考題
8 智慧農業(yè)控制技術與裝備案例
8.1 壽光智慧蔬菜生產控制技術與裝備
8.2 淮陽縣智慧畜牧業(yè)養(yǎng)殖控制技術與裝備
8.3 海南高位池對蝦養(yǎng)殖控制技術與裝備
8.4 鐘村農場智慧農業(yè)控制技術與裝備
8.5 廣州市白云區(qū)智慧農業(yè)控制技術與裝備
8.6 山東鲆鰈類海水魚工廠化養(yǎng)殖構建技術與裝備
8.7 福建智慧葡萄園控制技術與裝備
8.8 我國個無人農場
思考題
9 實驗與課程設計
9.1 實驗一控制系統(tǒng)數學模型轉換及MATLAB實現
9.2 實驗二基于Simulink的控制系統(tǒng)仿真實驗
9.3 實驗三二連桿機器人的運動控制
9.4 課程設計一溫室大棚現場照度智能控制系統(tǒng)設計
9.5 課程設計二農產品物件計量系統(tǒng)創(chuàng)新設計
參考文獻