传感器在温室大棚环境控制中的应用

本文介绍了温室环境控制用传感器的类型和每种传感器的使用条件,提出了选择合适的温室环境控制用传感器应考虑的各类问题。     

温室内温度的模糊控制

根据温室温度的控制特点,提出了实现室内温度模糊控制的方法,设计了模糊控制器并进行了试验。结果表明,温室内温度的模糊控制有较为明显的衰减特性,能够把被控参数调节在设定值周围,参数的波动小,控制品质优于开关量控制。     

Cruise control using model predictive control with constraints

Model Predictive Control (MPC) originated in process industry, but in recent years it has been used in many applications beyond this sector. MPC implies solving a quadratic optimisation problem with constraints online. For a practical prototype implementation, it is often necessary to implement the optimisation method yourself. First, the application is presented; then an overview of the most important optimisation methodologies is given. A modified Active Set Method (ASM) is derived. The advantage of this method is its straightforward implementation and good timing behaviour. This method is compared to a commercially implemented Interior Point Method (IPM) on a numerical example and on a real-life implementation.     

Towards an adaptive model for greenhouse control

Application of advanced controllers in horticultural practice requires detailed models. Even highly sophisticated models require regular attention from the user due to changing circumstances like plant growth, changing material properties and modifications in greenhouse design and layout. Moreover, their calibration is data demanding and laborious. This study explores the suitability of the extended Kalman filter (EKF) for automatic, on-line estimation and adaptation of parameters in a physics-based greenhouse model. The method was tested with measured data recorded over a period of 1 year, and with a model that describes the air temperature and moisture content in the Watergy greenhouse. In order to keep the parameters estimation problem tractable, and to improve the local accuracy of the parameters, separate EKFs are applied to sub-systems, using observation data at the sub-system boundaries. The filter adequately adjusts parameter values, thus significantly improving the model fit as compared to simulations with no-varying parameters. It appears that the filter is robust with respect to sudden changes in the system; when a disturbance occurs, such as pruning of plants or emergency opening of the windows, the EKF changes the parameter values accordingly. The result suggests that the extended Kalman filter is, indeed, a suitable method to provide the required automatic adaptation to time-varying phenomena when modeling is impractical.     

温室大棚自动控制系统的研究

本文阐述了一个由上下微机组成的温室综合环境自动控制管理系统。它通过对温室内的温度、湿度、光照、土壤湿度等参量的采集，并根据上述参数实现对温度、湿度、光照、土壤湿度等参数的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。     

农业温室二氧化碳模糊控制系统算法

利用BP神经网络模糊控制器对农业温室二氧化碳进行控制.详细介绍了模糊规则表的生成及神经网络模糊控制器的设计,并使用Mablab进行了仿真学习,仿真结果表明该设计能够有效的对温室二氧化碳进行控制.     

基于NB-IoT的温室温度智能调控系统设计与实现

【目的】以NB-IoT低速率窄带宽物联网技术为核心,研制一套以5G低功耗海量连接场景前期技术为基础的智能温室环境自动调控系统。【方法】应用MSP430F149超低功耗芯片采集环境信息,依托NB-IoT蜂窝物联网平台,云端智能调控系统,结合多传感器融合与模糊PID–分级控制技术,根据用户需求调节温室环境。【结果】该系统在温室大棚内实地应用的结果表明:温室环境信息采集相对误差不超1%,平均控制精度在3.57%(±1.0℃),无传输距离限制,实现作物生长温度的自动调节。【结论】该系统稳定可靠,为作物的生长提供良好环境,对作物的研究提供有力的技术支撑。     

智能温室环境控制的研究概况

在智能温室领域中,温室环境控制技术居于核心地位,国内近年来持续强化了该领域的研究和 探索,开展了智能温室环境控制的诸多实践活动。本文重点论述了我国在智能温室领域中所进行的诸 多研究和分析工作,把握这方面的发展现状,更好地促进该领域的相关研究和分析。     

基于GSM网络的温室大棚控制系统设计

本文介绍了一种使用现有GSM网络系统实现的蔬菜大棚控制系统.现有GSM网络的使用省去了通信线路的铺设,实现对温室大棚的远程控制,使测控系统投资少、建设周期短、系统构建灵活、易升级,能够很好的适应基层生产的需要.     

多目标日光温室计算机生产管理系统研究

利用计算机强大的数据处理能力,实时采集、处理日光温室内温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度及土壤水分等影响植物生长发育的环境因子,并根据作物生产生长发育的阶段性技术要求,设定各项控制指标,控制各执行机构的运行,从而实现日光温室环境因子监控及生产管理自动化。本系统具有多目标管理功能,适合大中型农业园区生产管理需要。     

A nonlinear feedback technique for greenhouse environmental control

Climate control for protected crops brings the added dimension of a biological system into a physical system control situation. The plants in a greenhouse impose their own needs, significantly affect their ambient conditions in a nonlinear way, and add long-time constants to the system response. Moreover, the thermally dynamic nature of a greenhouse suggests that disturbance attenuation (load control of external temperature, humidity, and sunlight) is far more important than is the case for controlling other types of buildings. This paper presents a feedback–feedforward approach to system linearization and decoupling for climate control of greenhouses and more specifically for the operation of ventilation/cooling and moisturizing. The proposed method consists of three parts: (a) a model-based feedback–feedforward compensation of external disturbances (loads) on the basis of input–output linearization and decoupling; (b) the transformation of user-defined desired settings for temperature and humidity into feasible controller setpoints, taking into account the constraints imposed by the capacities of the actuators and the psychrometric laws; and (c) additional PI outer loops to compensate for model uncertainties and deviations from expected disturbances (weather). Moreover, some tuning tests lump together several physical system parameters to be easily identified, and the method guarantees accuracy in setpoint tracking while simplifying stability issues. The proposed method is applicable to any air-conditioning system and is expected to gain wide acceptance in modern climate control systems.     

日晒消毒对温室土壤粪便性细菌污染的控制

农业土壤一旦被粪便性病菌污染,将给人类带来潜在的感染病菌的风险。通过选择大肠杆菌作为粪便性病菌的模式菌接种于土壤中,在温室条件下采用日晒热消毒法对大肠杆菌进行灭菌试验,探讨日晒消毒法的生物安全控制效果。结果表明,13晒处理使土壤温度在1周内升至40℃,并在大部分处理时期维持在40—46％;处理区土壤中的大肠杆菌数在1周内从10^5cfu/g干土降至检测限以下（〈0．08cfu／g干土）,而对照区土壤中的大肠杆菌数在4周后仍可被检测出。由此可知,温室土壤在因施用未腐熟堆肥或动物粪便而被病菌污染时,13晒消毒是快速有效的生物安全控制手段。     

多传感器数据融合技术在温室控制中的应用

传统的温室往往受到地域、温度、时令等多种参数的影响,在实际农作物生长的监测控制中存在着很多的问题。鉴于目前温室的实际情况,本研究提出了一种适合花卉生长的基于多源异构传感器和数据融合技术相结合的环境测控方法。实验表明:这种方法能够提高环境参数检测的精度和数据融合的客观性,为花卉的生长提供了较为适宜的温室生长环境。     

温室白粉虱发生规律及综合防治技术

根据潍坊市蔬菜温室白粉虱的发生规律,从农业、生物及化学防治等方面综合介绍温室白粉虱的综合防治技术.     

基于硅光电池S1087的温室大棚光强控制系统研究

研究了一套用于调节温室大棚光照强度的自动控制系统。以MSP430作为主要控制器件,设计的I/V转化电路可将硅光电池输出的微弱电流信号转化为电压信号;采用两个S1087组成差分放大电路,以有效抑制温度漂移;通过NRF905SE红外无线传输模块,可以准确地将现场测量数据发送给监测中心,并接收来自监测中心的控制命令。试验结果表明,项目设计的控制系统运行稳定,抑制温度漂移能力好,光照强度测量精度高、量程大,能够准确地远程传送数据,从而实现远程在线控制,具有较高的应用价值。     

基于STM32的智能温室远程控制系统的设计

以STM32为主控制器,设计了集温室环境信息采集和自动控制于一体的基地、远程两级监控模式的温室智能控制系统。基地监控支持实时环境信息显示、历史环境信息查询和环境信息变化曲线显示功能,利用触摸屏设计的友好人机接口,可实现对作物理想生长环境参数的设定,系统依据设定的环境参数和实时采集的环境信息控制环境调节设备实现对温室环境的自动调节,以满足作物生长需要。远程监控采用RS232通信协议与基地控制系统连接,实现参数设定、实时数据显示及历史查询显示功能。系统还支持手动模式控制,以应对突发报警调节。试验分析表明该系统对温室环境监控具有良好的实用性和可靠性。     

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。     

温室温控的模糊控制器设计

根据温室温度的控制特点,设计模糊控制系统,并阐述了系统的模糊化原理、方法,给出了模糊控制规则表.     

温室大棚内CO_2施用控制技术的研究

为了研究温室大棚内CO_2施用控制技术,本文对温室大棚内环境以及同期施用了不同浓度CO_2的大棚内环境因子参数进行了观测记录和分析,明确了在定植初期、开花期、生长盛期温室内CO_2浓度变化规律;通过CO_2气罐控制流量,获得简易CO_2施肥控制技术。测定结果表明,棚内CO_2浓度日变化通常呈U型,晴天变化较阴天更剧烈,可使设施内CO_2低于200μL·L~(-1),通风换气可以将棚内CO_2控制在270~330μL·L~(-1)左右;定植初、开花期、生长盛期,随着群体光合能力提升,设施内CO_2消耗更快,更需要及时补充CO_2;通过CO_2气罐控制流量,在跨度为9m、长度为10m、脊高4.5m的节能温室隔断空间内,仅通顶风状态下,CO_2施用流速为2.5L·min~(-1)时,能将温室内CO_2浓度维持在382.7μL·L~(-1),CO_2施用流速为5.0L·min~(-1)时,维持在586.8μL·L~(-1),而不施肥自然状态下的小区内CO_2浓度仅为303.2μL·L~(-1)。     

保护地番茄灰霉病生态防治配套技术

对保护地番茄灰霉病发生规律及防治进行了研究。结果表明,在相对湿度为９０％以上的条件下,灰葡萄孢菌生长的适宜温度为２２￣２４℃,３１℃以上高温对病原菌有抑制作用,低温高湿有利于病害发生。据此,采用生态防治,变温管理,在关键时期辅以高效烟剂为主的化学防治,可取得良了的防治效果。