本书针对精量饲喂这一奶牛精细养殖中的核心环节，较为系统的分析了给料称重的工作过程和动力学模型，论述了射频识别、无线传感器网络、专家推理和现代测控等高新技术的奶牛精量饲喂系统中的应用研究。设计的系统针对奶牛个体的不同情况，按照预先设定的科学饲喂方案对奶牛个体进行精饲料定量给料，并记录分析奶牛采食和体征数据，实现精量饲喂和精细养殖的目标。
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目录
第1章 绪论 1
1.1 研究的背景 1
1.2 研究的目的与意义 2
1.2.1 研究的目的 2
1.2.2 研究的意义 3
1.3 国内外研究动态和趋势 4
1.3.1 国外相关研究情况和趋势 4
1.3.2 国内相关研究情况和趋势 5
1.4 本书研究的主要内容 6
第2章 奶牛个体识别系统研究 8
2.1 奶牛个体识别技术介绍 8
2.1.1 传统动物标识方法 8
2.1.2 条形码标识方法 8
2.1.3 RFID方法 9
2.2 RFID系统的组成 11
2.2.1 电子标签 11
2.2.2 读写器 12
2.2.3 天线 13
2.3 奶牛个体识别系统设计 13
2.3.1 RFID系统方案 13
2.3.2 影响奶牛个体识别系统工作的主要因素 14
2.3.3 电子标签与读写器的选择 15
2.3.4 读写器通信接口设计 18
2.4 奶牛个体识别系统测试 20
2.4.1 奶牛个体识别系统测试方案 20
2.4.2 奶牛个体识别系统测试结果与分析 20
第3章 奶牛精量饲喂给料装置设计 23
3.1 常见给料方式介绍 23
3.2 给料装置的组成及设计原则 24
3.2.1 奶牛精量饲喂给料装置的组成 24
3.2.2 给料装置的设计原则 25
3.3 给料装置主要参数的确定 26
3.3.1 螺旋给料机生产能力的确定 26
3.3.2 螺旋给料机临界转速的计算 27
3.3.3 螺旋叶片直径的确定 28
3.3.4 料仓的设计 30
3.3.5 驱动功率计算 32
第4章 给料称重系统及其控制研究 34
4.1 给料称重系统的组成 34
4.2 称重系统的动力学模型分析 36
4.3 给料称重系统传感器和仪表选择 37
4.3.1 传感器的选择 38
4.3.2 称重仪表的选择 39
4.4 给料称重控制策略研究 39
4.4.1 常用给料称重速度分段控制方式 40
4.4.2 给料称重系统简化模型 41
4.4.3 自适应模糊PID控制器设计 42
4.5 给料称重主控制器设计 47
4.5.1 给料称重主控制器通信管理模块设计 48
4.5.2 给料称重主控制器控制模块设计 50
4.5.3 GPRS及其数据终端选型 52
4.6 给料称重系统过冲量预估 54
4.7 给料称重控制系统实验与分析 55
第5章 奶牛体温监测系统的研究 58
5.1 奶牛体温的变化规律与监测方法 58
5.1.1 奶牛体温的变化规律 58
5.1.2 奶牛体温的监测方法 59
5.2 无线传感器网络的综述 61
5.2.1 无线传感器网络结构 62
5.2.2 无线传感器网络的特点 64
5.2.3 ZigBee介绍 64
5.3 奶牛体温监测系统的无线传感器网络设计 66
5.3.1 奶牛体温监测系统的结构 66
5.3.2 奶牛体温监测系统的开发环境 67
5.3.3 奶牛体温监测系统的温度传感器选型 68
5.3.4 数据采集终端设计 69
5.3.5 中心节点的设计 73
5.3.6 奶牛体温监测系统的通信测试 76
5.4 奶牛体温监测系统的网络路由设计 78
5.4.1 ZigBee网络路由分类 78
5.4.2 LEACH路由算法机制 79
5.4.3 应用LEACH路由算法的网络节点能耗分析 80
5.4.4 LEACH路由算法的改进 82
5.4.5 改进LEACH路由算法仿真 85
5.5 奶牛体温监测系统无线传感器网络高能效数据压缩方法 87
5.5.1 无线传感器网络中的数据压缩技术 88
5.5.2 压缩感知技术 90
5.5.3 自适应压缩感知算法介绍 93
5.5.4 针对自适应压缩感知算法的改进 97
5.5.5 改进的压缩感知算法仿真 98
第6章 监控中心软件设计 103
6.1 监控中心软件功能结构 103
6.2 网络通信模块设计 104
6.2.1 Socket程序设计技术分析 104
6.2.2 网络通信模块程序流程 106
6.3 数据处理模块设计 107
6.3.1 应用程序对数据库的访问 108
6.3.2 数据处理模块的功能及实现 109
6.4 饲喂量决策模块设计 111
6.4.1 知识表示方法 112
6.4.2 系统决策规则实现与推理机设计 114
参考文献 117
附录 123
索引 127
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