温室节点式渗灌自动控制系统设计与实现

为了充分发挥节点式渗灌技术的节水增效作用,根据中国东北的农业资源特征,并考虑到农民的生产规模和经济条件,应用模糊控制方法,研制了一种适用该技术的自动控制灌溉系统。该系统由控制器、电磁阀、土壤湿度传感器、水箱和渗灌管网等构成。控制器采用89S51单片机。A/D转换芯片的型号为ADC0804。显示器采用LCM显示模块。外部存储器采用24c02芯片。键盘由4个弹跳按钮构成。输入到二维模糊控制器的信号有2个,即土壤含水率误差和经过差分变换的土壤含水率误差变化率。经过二维模糊控制器的分析和放大作用后,其输出信号也是2个,即电磁阀的开启时刻和电磁阀开启持续时间。初步试验结果表明把土壤含水率提高10%所需的调整时间在30～40 min之内、系统的控制误差在3%以内,系统运行稳定,准确性和和快速性等指标能满足农业技术要求。     

温室计算机分布式自动控制系统的开发

国内外温室种植业的实践经验表明，提高对温室的自动控制和管理水平可充分发挥温室农业的高效性。温室计算机分布式自动控制系统，基于对同一地区的多个温室进行群控管理的思想，由一台PC主机与多个微电脑控制装置组成的主从式分布结构，采用总线式RS-485通信网络和逐级验证的通信算法进行数据传输，通过实时读取和历史存储温室内环境参数值和报警信息来监测温室的运行情况，文章讨论的四段变温管理思想可依据专家的经验对温室内温度进行分段精确控制。经现场运行表明该系统能可靠地自动采集数据。结论及构想给出了该系统日后发展的方向。     

基于模糊控制的温室加热器的研究

该文分析了现有温室加热设备的不足，提出了将模糊控制原理应用于温室加温设备的新方法，并成功地研制了一种工作效率高、使用方便，基于模糊控制的温室加热器。试验结果表明，该温室加热器性能稳定可靠，自适应能力强，节能效果显著，具有较好的推广价值。     

基于模糊自适应控制的温室温度调控

为了实现温室在冬季时温度控制精度高、能耗小的目标。该研究提出了一种将热量平衡原理与模糊控制相结合的模糊自适应控制方法,在模糊控制器中加入基于热量平衡方程的输出隶属度函数修正模块,通过监测温室内外温度数据,在上位机中对模糊控制器中的输出隶属度函数进行自适应调整,最终使温室温度稳定在目标温度。结果表明,基于热量平衡方程式的温室温度模糊自适应控制系统具有较好的稳定性和准确性,在设置20℃为目标温度值的情况下,基于热量平衡方程的模糊自适应控制最终使温室温度稳定在(19.8±0.11)℃,一般模糊控制方法最终使温室温度稳定在(13.5±0.5)℃,无法达到目标环境温度值,而阈值控制最终使温室温度稳定在(20.0±0.85)℃;同时,基于热量平衡方程式的温室温度模糊自适应控制能耗较低,且能量利用率更高,模糊自适应控制能量利用率为45.97%,而阈值能量利用率仅为20.21%。研究提出的基于热量平衡方程的模糊自适应控制方法不仅满足温室温度调控需求,而且能够提高能量利用率,降低能耗。     

温室环境自动检测系统

温室环境是温室内作物生长的先决条件。目前我国温室环境的管理大部分是靠人工根据经验进行的，从而降低了作物生产的质量，因此温室环境的自动检测和控制是急需解决的课题。文中研究提出的温室自动检测系统，采用了专家系统指导下的实时处理方法，可及时方便地向用户提供技术指导和技术咨询服务，建立了友好的人机界面。     

温室环境自动检测系统

温室环境是温室内作物生长的先决条件。目前我国温室环境的管理大部分是靠人工根据经验进行的，从而降低了作物生产的质量，因此温室环境的自动检测和控制是急需解决的课题。文中研究提出的温室自动检测系统，采用了专家系统指导下的实时处理方法，可及时方便地向用户提供技术指导和技术咨询服务，建立了友好的人机界面。     

温室系统综合动态模型的研究

该文将温室中的作物生长、环境控制和经济分析置于一个大系统下进行研究，根据光合速率、环境控制和控制成本三个子模型以及它们之间的关系构造了温室的综合动态模型；将大系统控制论中的“分解—协调”方法应用于求解温室系统的全局最优化问题，得出了在不同的外界气侯条件下同时满足控制效果较好和控制成本较低两个条件的最优综合环境控制方式。     

一种新型温室滴灌控制算法

滴灌控制系统是温室控制系统的一个重要组成部分,本文针对以往滴灌控制采取开环控制的不精确性等缺陷,提出了一种新型智能控制方法即基于模糊模型求逆的间接自适应模糊控制的方法,在仿真中取得了较好的结果.     

基于现场总线思想的分布式温室智能控制系统

温室自动控制系统是提高温室生产经济效益的关键之一。参照自动控制系统的发展趋势，开发了基于现场总线思想的分布式温室自动控制系统；系统硬件由上位机、智能控制器和智能节点3层组成，采用485总线作为层间通信网络。系统软件应用了实时数据库、智能控制、开放的通信协议、实时决策及模型更新和双向看门狗技术。大约1年多的实际运行效果显示，系统功能完善、可靠性高，适合在温室生产中推广应用。     

中国温室环境智能控制算法研究进展

温室控制技术正面临着新的突破，智能控制将成为温室控制中发展的新阶段。该文以近年来我国温室控制领域的研究成果为基础，结合国际上一些比较值得注意的动向，分析了温室智能控制系统算法方法的特点，对其研究现状进行了评述，进一步探讨了相关问题，并提出了温室智能控制方法在今后可能发展的方向。     

温室移动机器人运动模糊控制策略仿真

采用模糊控制技术对温室内移动机器人的避障控制算法进行了研究,并通过计算机仿真技术进行仿真实验来验证其控制算法的正确性,采用C++和MATLAB语言编制了仿真程序.通过仿真实验表明该模糊控制算法可行,能够避开一定形状的障碍物,能够应用于实践中.     

基于RTOS的单片机系统在温室环境控制中的应用研究

温室环境控制对实时响应和实时处理能力都有较高的要求，针对这一特点，提出了基于实时操作系统RTOS的嵌入式单片机系统作为其环境调控的底层控制器，在温室环境各参数调控中该底层控制器性能优越、效果显著，实际运行表明该系统具有较高的稳定性和可靠性。     

杏鲍菇温室开关式空调的无静差模糊控制器设计与试验

针对杏鲍菇工厂化生产中开关式空调温度控制精度较低的问题,考虑到常规模糊控制存在静态误差、静态模糊规则不适用于多温室及不断变化的外界环境的不足,该文提出了一种新型基于模糊控制的自适应变论域控制策略。在控制过程中,2个子模糊控制器受区域决策环节控制切换运行,自适应环节以开关式空调的启停周期作为滚动优化单元。当系统完成1个启停周期后,自适应环节根据该周期2个子模糊控制器所属区域的超调量分别校正各自模糊论域的中心点。通过多组对照试验表明,在北方夏季不同温室、自然因素等多变量试验条件下,设定1℃的范围温差,含自适应环节的模糊控制器均表现出良好的动态特性,与传统静态规则模糊控制器的效果相比,超调量平均下降6.5%,个别温室可下降15%以上,并保持在±5%以内。该方法在理论上实现了开关式空调的无静差模糊控制,试验中同样表现出了较好控制效果,且实现方法简单,普遍适用于开关式设备的温度控制。     

地源热泵温室降温系统的试验研究与性能分析

为探索地源热泵降温技术在设施农业领域中的应用途径和发展潜力,以及寻求传统蒸发式降温系统存在设施内湿度较高等问题的解决方法,该文作者在北京地区日光温室中进行了地源热泵温室夏季降温试验研究。该研究以COP即性能系数为评价指标对系统降温性能进行分析,并提出适用于该研究的能量传递和系统性能分析模型。2007年8月17～19日连续观测数据和分析结果显示,地源热泵温室降温系统制冷性能系数(COPsyscg)平均值达到3.01。2007年8月17日为连续观测的3天之中室外日均气温最高的一天,监测数据表明:上午10︰00至下午14︰00室内、外平均气温分别为31.3℃和34.1℃,平均温差2.8℃,同期室内平均相对湿度仅为60.7%,地源热泵系统具有明显的降温和除湿效果。测试期间温室外张挂遮阳幕,遮阳率为70%。     

温室小气候要素的计算机自动控制效果分析

对自行设计和制造的温室装备的小气候要素控制效果进行了分析。用遮阳网和温帘风机降温系统可使夏季温室的最高温度控制在３２－３３℃,晴天空气湿度增加到７８％－８５％,冬季营养液电热线加温,能将作物根际温度控制在１５℃左右的合适水平。采用遮阳网和日光色镝灯补光,可以将不同季节的光强控制在作物生长较适的范围内。     

美国花卉温室现状及温室环境调节最新进展

简述了美国花卉温室的生产规模和结构、设施概况。着重介绍了环境控制计算机及以昼夜温差理论为基础的温室专家系统,并对环境调节的发展趋势作了展望。     

现代化温室环境参数的模糊控制

该文在分析了传统控制算法不足的基础上,提出了将模糊控制算法应用于现代化温室环境参数的检测和控制。首先确定输入输出变量的模糊语言值及隶属度值,然后给出了实现该模拟算法的硬件和软件设计。通过模拟的模糊运算,得出总控制表,采用软件查询的方法进行控制。实验表明,模糊控制技术应用于现代温室环境参数的检测和控制具有优良的性能     

温室便携式温差发电系统的设计与试验

为解决在极端条件下,偏远地区温室大棚小功率器件,如节能灯、温度湿度监控系统、数码设备等必要用电设备的随时供电问题。该文设计了一种便携式且可持续供电的温差发电系统。该系统发电结构为一个小型的长方体发电箱,且系统总质量较轻,满足便携性。该系统采用生物质燃烧产生的热量作为热源,使用扁平热管作为导热元件,冷端利用水冷散热。使用ANSYS对系统进行仿真分析,并搭建试验平台,采集并记录相关数据,数据显示该系统热端的最高温度为270.1℃,输出的最大功率为10.7 W,热电效率最大为5.73%;结果表明,该系统具有便携性,热端温度较高,具有较高的热电效率,在极端条件下或偏远地区可实现随时发电,同时为便携式发电系统的研究与应用提供了有力依据。     

简易人工控温室的研究与设计

研究了简易人工控温室的设计、性能及使用效果。控温室为2.4m×2m×2.1m可容纳试验鸡32～64只,生长猪6～8头。室温可控变化范围高于室外气温3～25℃,温度分布不均匀系数K_t为0.023,室内光照强度可控范围5～30lx,换气模式合理,使用效果良好,投资少,是一种符合国情,适用于动物环境研究的控温设施。