【摘 要】
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随着生活水平的提高,人们越来越重视营养的平衡摄取,乳制品因含有丰富的营养物质而备受大家欢迎。乳制品市场需求的增加进而推动了畜牧业的蓬勃发展,因传统的纯手工饲喂效率低、成本高,养殖场开始向半自动化以及自动化方向发展,其中犊牛饲喂设备备受追捧。一套完善的犊牛饲喂设备不仅可以提高犊牛的成活率还能缩短犊牛的成长周期、提高企业的经济效益。本文对比了国内外犊牛饲喂系统的发展现状并且结合宁夏当地养殖业的发展情况
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随着生活水平的提高,人们越来越重视营养的平衡摄取,乳制品因含有丰富的营养物质而备受大家欢迎。乳制品市场需求的增加进而推动了畜牧业的蓬勃发展,因传统的纯手工饲喂效率低、成本高,养殖场开始向半自动化以及自动化方向发展,其中犊牛饲喂设备备受追捧。一套完善的犊牛饲喂设备不仅可以提高犊牛的成活率还能缩短犊牛的成长周期、提高企业的经济效益。本文对比了国内外犊牛饲喂系统的发展现状并且结合宁夏当地养殖业的发展情况,设计了一套基于神经网络PID控制的犊牛饲喂与健康监测系统。该系统可以自动监测犊牛的健康状态,并根据健康状态自动调整饲喂计划,满足犊牛对牛奶的定温、定量等要求。该系统的使用可以有效地保障犊牛健康成长,缩短其生长周期,减小工作人员工作量,提高养殖场的经济效益。本系统采用模块化设计思想,分别对犊牛识别系统、健康监测系统和犊牛饲喂系统进行了算法和软硬件设计,最后将三者结合形成了犊牛饲喂与健康监测系统。犊牛识别系统使用了RFID识别技术,采用EPC编码规则对不同犊牛进行编码,可精准识别不同犊牛的编号,为犊牛健康监测和精准饲喂提供了极大的便利。健康监测系统使用神经网络训练出犊牛日龄、日饲喂量、体重、日增体重、体温、日运动量与健康状况之间的映射关系。将STM32单片机实时采集到的犊牛体况数据输入神经网络即可预测其健康分数,实现犊牛的健康监测。犊牛饲喂系统使用PID控制算法对牛奶进行恒温控制,使用BP神经网络PID控制算法对不同健康分数犊牛进行精准饲喂,从而改善其健康状态。该系统使用I.MX6ULL芯片做为控制单元、4.3寸电容触摸屏用于人机交互,辅助工作人员进行饲喂工作、NB-Io T模块用于和服务器进行数据通信。本文最后对犊牛识别系统的识别准确率进行了测试;使用MATLAB训练了健康监测系统的神经网络,并进行效果分析;对犊牛饲喂系统的恒温控制和精准饲喂控制分别进行了仿真和实际测试;最后测试了上位机的功能是否较好地实现。一系列测试结果表明本系统基本满足企业对犊牛饲喂和管理方面的需求。
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