基于经济最优目标的温室环境控制策略分析

将温室作物生长周期分成营养生长和生殖生长2个阶段,在生长各个阶段需要从温度出发采取优化控制策略。本文主要在经济最优目标基础上讨论温室环境控制对策,实现温室作物生长环境各项参数的灵活调节。通过建立成本控制模型、作物生长模型和预测调节模型,将产出投入比作为核心控制目标,提出适合作物生长的环境条件,在保证作物产量和品质的同时,使经济效益最大化。     

南方现代化温室黄瓜夏季蒸腾研究

 温室作物蒸腾不仅直接影响到温室内空气温湿度 ,而且是现代温室中确定合理的作物肥水灌溉控制目标的主要依据。研究采用Penman Monteith方程模拟南方现代化温室黄瓜在夏季高温高湿条件下的蒸腾速率 ,并通过冠层微气候和蒸腾速率观测 ,分析了影响蒸腾的主要温室环境因素。结果表明 ,Penman Monteith方程模拟黄瓜夏季蒸腾速率结果较为可靠且模型具有一定的鲁棒性。温室黄瓜夏季蒸腾速率随辐射强度 (净辐射 )和空气饱和水汽压差 (VPD)的增加而线性增大 ,但蒸腾速率日最大值出现时间较净辐射滞后而与VPD较为一致。     

基于ANFIS的温室小气候环境因子预测模型辨识

为了提高日光温室小气候环境因子的预测精度,达到对温室内环境因子综合控制的目的,提出一种基于Takagi-Sugeno模糊模型的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)对温室小气候环境因子进行辨识,建立温室小气候环境因子预测模型,并用所建立的模型对温室内的温度、湿度、光照等小气候环境因子进行预测。结果表明:预测值和实测值的拟合关系较好,尤其在光照环境因子的模拟上,相关度甚至达到0.9976,说明基于ANFIS网络进行温室小气候非线性系统辨识是有效的,且该成果对温室小气候智能调控的发展具有一定的参考价值。     

基于PLC花卉种植温室小气候控制系统的设计

为实现对温室温的湿度和光照度等多项环境指数的智能化控制,有效地保障花卉的健康生长,针对花卉等植物在不同生长周期及单日不同时段对温室环境条件的要求,采用智能控制技术进行分季节控制模式的温室小气候控制系统设计。该系统控制核心由西门子S7-200SMART系列PLC和MCGS触摸屏组成,其能实时准确地采集温室温湿度和光照度等环境参数,上传至触摸屏进行分析、处理和集中化管理,并根据不同季节、生长周期及单日内不同时段自动调节温室环境,实现温室在多种模式下的自动控制,使温室环境保持在花卉的最佳生长条件范围内。     

基于粒子群算法优化PIDNN的温室系统解耦控制

传统的温室系统控制,只是针对系统中的单一变量,运用比例-积分-微分(PID)控制器使控制目标维持在一定的范围内,但是温室系统是一个具有强耦合关系的复杂系统。为了使温室系统变量间耦合解耦,并增加系统的控制精度,提出基于粒子群优化(PSO)算法的PID神经元网络(PIDNN)算法。通过利用神经元网络强大的函数逼近特性,使温室系统的变量间耦合解耦,通过PSO算法对PID神经元网络权值的优化,使PIDNN避免陷入局部收敛,并搜索到权值的最优初始值。应用该方法对温室系统的简化模型进行仿真,结果表明,经过该方法优化后,温室系统的解耦效果理想,且具有稳定性高、响应速度快、鲁棒性强等优点。     

基于虚拟仪器的温室环境监控系统的总体架构方案

随着计算机的发展与普及,温室环境控制自动化程度也有了较大的提高。运用一定的工程措施,来改善作物生长的环境条件,创造出适合作物生长的微气候条件,并将现代计算机技术引入农业温室,实现农业温室的自动控制。结合我国现阶段温室发展的主要特点及温室内环境因子对作物产量和品质的重要性,以计算机、数据采集卡、传感器等作为硬件基础,LabWindows/CVI为软件基础,研究设计了"基于虚拟仪器的温室环境因子监控系统"的总体架构。该方案将虚拟仪器应用到温室环境因子的检测,以软件为核心,具有强大的数据存储和分析处理能力,并可提高分析精度;良好的虚拟仪器软面板增强了与外界的交互性;系统易于扩展,可灵活满足用户的测试要求。     

CFD在温室室内环境研究中的应用

介绍了计算流体力学(CFD)仿真技术的基本理论和应用方法,认为CFD仿真主要包括前处理、求解和后处理3个步骤,且目前大多研究者采用将CFD数值模拟结果与测试数据进行对比的方法,验证应用所建CFD模型进行数值模拟的可行性。重点分析了CFD在国内外温室(冬季温室、夏季温室和日光温室)热环境研究中及温室流场(温室自然通风流场、有防护网温室流场和温室机械通风流场)中的应用现状。在此基础上,提出了今后利用CFD研究温室室内环境的方向:开展多种类型温室的研究,确定合适的边界条件,并对模拟结果的准确性进行评价;对我国不同地区、不同气候条件下的温室热环境开展CFD数值分析,使研究更系统、更完善;引入不同作物CFD模型,研究作物对温室小气候环境的影响,以实现更贴近实际精度的数值模拟。     

加氧灌溉温室甜瓜植株蒸腾人工神经网络分析

应用热技术方法研究了不同天气条件下温室甜瓜植株蒸腾速率的变化特征,利用BP人工神经网络模型对植株蒸腾与环境因子的定量关系进行了模拟。结果表明,晴天条件下温室甜瓜植株蒸腾日变化基本呈对称单峰曲线,阴天和雨天条件下植株蒸腾启动时间较晚且变化和缓;不同天气条件下的BP人工神经网络模型均具有较高的拟合精度,但雨天条件下当植株蒸腾速率较高时模型的偏差较大。     

异粒变速控释技术及异粒变速控释肥(AgroBuBlen)的研制简介

温室作物蒸腾不仅直接影响到温室内空气温湿度 ,而且是现代温室中确定合理的作物肥水灌溉控制目标的主要依据。研究采用Penman Monteith方程模拟南方现代化温室黄瓜在夏季高温高湿条件下的蒸腾速率 ,并通过冠层微气候和蒸腾速率观测 ,分析了影响蒸腾的主要温室环境因素。结果表明 ,Penman Monteith方程模拟黄瓜夏季蒸腾速率结果较为可靠且模型具有一定的鲁棒性。温室黄瓜夏季蒸腾速率随辐射强度 (净辐射 )和空气饱和水汽压差 (VPD)的增加而线性增大 ,但蒸腾速率日最大值出现时间较净辐射滞后而与VP     

温室土壤湿度的模糊控制系统研究

[目的]现代化的温室是促进农业技术发展的重要标志.然而,目前国内由于地区因素的差异,部分地区存在着操作成本较高、技术人员水平较低等情况,智能温室系统的普及程度低.为了使自动控制技术能在现代温室中发挥作用,温室内的环境条件得以有效地控制,需要大力推广智能温室技术.[方法]设计了一种针对温室土壤湿度的环境测控系统.[结果]该系统采用模糊控制技术,能够对单栋温室的土壤湿度进行测量和控制.通过Matlab对该系统进行模糊规则的设计,并进行模糊控制仿真.[结论]验证了该系统的可行性,并且使温室环境达到预期要求.     

远程智能化环境参数监控系统硬件设计

应用电子技术、传感器技术、Internet技术、嵌入式技术、自动控制技术实现对被监控区域环境参数的智能化监控与自动控制。设计的智能化环境监控系统可以对多个环境因子同时进行检测、预警和自动控制并能通过互联网进行远程通讯,适用于温室、家居、办公环境、大型商业区等多种场所。     

Design of Greenhouse Environment Control System Based on Internet of Things

There are some disadvantages, such as complicated wiring, high cost, poor monitoring flexibility, low accuracy and high energy consumption in traditional greenhouse environment monitoring system which based on previous wireless sensor networks(WSN). Aiming at these problems, a greenhouse environmental parameter monitoring system had been designed based on internet of things technology in this paper. A set of control system with good robustness, strong adaptive ability and small overshoot was set up by combining the fuzzy proportion-integral-derivative(PID) control. The system was composed of a number of independent greenhouse monitoring systems. The server could provide remote monitoring access management services after the collected data were transmitted. The data transmission part of greenhouse was based on Zig Bee networking protocol. And the data were sent to intelligent system via gateway connected to the internet. Compared to the classical PID control and fuzzy control, the fuzzy PID control could quickly and accurately adjust the corresponding parameters to the set target. The overshoot was also relatively small. The simulation results showed that the amount of overshoot was reduced 20% compared with classical PID control.     

基于FALCON的温室自动控制方法研究

针对传统控制方法无法综合考虑温室环境参数相互关联和影响的不足,提出用RBF网络进行温室建模,用FALCON进行温度、湿度、光照等参数控制的方法。仿真结果表明,该方法对温室标准环境参数拟合效果好,控制过程响应快、无震荡、超调量小、稳态误差小。利用该方法能提高温室控制系统的精确性、适应性和鲁棒性。     

基于虚拟仪器的温室环境监控系统的总体架构方案*

 随着计算机的发展与普及，温室环境控制自动化程度也有了较大的提高。运用一定的工程措施，来改善作物生长的环境条件，创造出适合作物生长的微气候条件，并将现代计算机技术引入农业温室，实现农业温室的自动控制。结合我国现阶段温室发展的主要特点及温室内环境因子对作物产量和品质的重要性，以计算机、数据采集卡、传感器等作为硬件基础，LabWindows/CVI为软件基础，研究设计了“基于虚拟仪器的温室环境因子监控系统”的总体架构。该方案将虚拟仪器应用到温室环境因子的检测, 以软件为核心，具有强大的数据存储和分析处理能力，并可提高分析精度；良好的虚拟仪器软面板增强了与外界的交互性；系统易于扩展，可灵活满足用户的测试要求。     

基于远程通信技术的温室控制系统研究与设计

为了减轻温室管理的难度,实现温室的远程监控,提出了一种新型智能化的温室控制方法,采用VC＋＋进行编程,实现计算机与PLC的远程通信,可以灵活地监测控制温室里的温度、潮湿度、光照强度等.操作控制方便,工作可靠稳定,环保节能.实际操作证实,该远程通信技术在温室的自动远程控制方面起到了很大的作用,提高了劳动效率和农业管理水平.     

基于模型的温室环境调控技术研究

提出了基于模型的温室环境调控技术,给出了温室环境调控中温度的适宜值、夜平均温度和24h平均温度的确定方法,并建立了基于模型的温室环境调控系统。系统能够根据当前温室内环境参数给出温室的环境调控方案,并能与温室环境控制器连接进行温室环境调控,取得了良好的结果。     

基于农业物联网的日光温室智能控制系统的研究

为实现日光温室环境的实时监测和智能控制,本文设计了基于四层物联网架构的日光温室智能控制系统。感知层组建ZigBee无线传输网络,实现温室环境数据采集和农机装备控制。接入层设计了温室智能控制终端,支持多种协议转换解析,实现了异构设备和网络的接入和共享。网络层基于MQTT协议传输,实现了本地和云端数据的双向传输。应用层开发日光温室智能控制云平台,具有数据采集分析、远程智能控制、策略模型自主学习等功能,实现对温室的精准、智能、联动控制。本系统经过一个茬口的椰糠无土栽培高品质番茄的试验显示,日光温室软硬件的集成应用创造出作物最佳生长环境,每亩每年产量提高11.4%,节省人工33%,实现了温室环境的实时智能控制。     

基于ARM的温室环境监控系统的无线传输设计

提出一种以基于ARM处理器LPC2212为核心的温室环境监控系统的无线传输设计方案，实现了对温室环境参数的无线数据传输。并对无线数据传输接口电路的硬件和软件实现进行了详细阐述。