基于类别的温室温、湿度模糊解耦控制

温、湿度是影响作物生长的主要因素,耦合作用强,难以控制。通过数据挖掘,利用采集的温室内、外温度及室内湿度数据对温室状态进行分类。提出一种基于各类别中的温室温、湿度变化率相关性进行模糊解耦控制。分类别设计解耦参数和变论域模糊控制,能够减弱振动、更精确地实现温室温、湿度的控制。     

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。     

温室系统温湿度、水肥耦合的解耦控制器设计

温室控制研究已开展多年,一方面是关于温度和湿度的耦合问题运用多种算法进行解耦,另一方面是针对温室内营养成分进行水肥耦合研究。针对温室系统控制问题,目前还没有对上述2种耦合进行综合研究,因此提出温湿度耦合和水肥耦合的温室系统生态耦合观点,通过传感器采集温度、湿度以及土壤氨氮等养分信号,并基于能耗模型以PLC(可编程逻辑控制器)为核心设计集中式PID(比例、积分和微分)解耦控制器,实现温室系统在喷淋农作物时考虑到土壤水肥营养成分的流失,以此提高温室系统的产量和品质,同时降低温室系统的生态损耗和污染。     

温室温湿度解耦控制策略

生产型温室的温湿度调控大多采用简单的比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制策略,但温湿度模型具有强耦合特性,导致基于PID控制的温湿度变化相互影响,设定点跟踪效果不理想。本研究提出一种温湿度解耦控制方法,首先构建温室温湿度机理模型,将其转换为仿射非线性系统,利用坐标变换和非线性状态反馈,将原系统解耦为2个独立的积分加时延系统;然后基于此等价系统设计PID控制器,使系统状态有效跟踪设定值;最后进行仿真验证。结果表明,提出的解耦策略可以解除温湿度间的耦合关系,基于PID控制器的解耦温湿度系统设定值跟踪效果良好。     

基于前馈补偿算法的温室系统解耦控制

温室系统是一个复杂的系统,系统中各变量间具有强耦合关系,影响控制的精度和效率,也使得对温室系统精确控制的难度增加,所以在温湿度二维系统的基础上,增加对CO2浓度的考虑,建立温室系统的三维数学模型。通过研究前馈补偿算法在三维系统中的应用,对温室系统中的3个主要变量进行解耦,利用Matlab建立温室系统数学模型,然后进行仿真研究,通过与仿真结果对比,证实了前馈补偿算法应用于仿真系统的高效性和稳定性。     

基于单片机的温室温湿度两级优化控制硬件系统的构建

针对温室环境中因温湿度耦合关系的存在导致执行机构过量执行和增加能源消耗的问题,本文采用两级优化控制的方式,结合补偿模糊解耦算法,开发了适用于温室小气候温湿度环境因子调控的硬件系统,分析确定了包含单片机与温度湿度传感器等重要器件的选择和包括时钟复位电路、A/D转换电路、串口通讯电路、显示和键盘扩展电路等关键电路的设计.该系统能可靠运行,解决了单级监控因温湿度存在较强耦合关系而导致结果精度降低及其能耗大的缺陷,可实现温室中温湿度的优化控制.     

基于LabVIEW的温室大棚温、湿度解耦模糊控制监测系统设计与实现

温室环境系统是一个多变量、非线性、时变和滞后的系统,各变量之间具有耦合关系,很难建立精确数学模型。其中,温度和湿度的变化是最基本因子,对作物影响最为显著。为此,系统通过有限状态机机制,调用Lab-VIEW中PID Control Toolkit下的Fuzzy Controller子VI,采用模糊控制策略,建立模糊控制系统模型并设计模糊控制器,引入解耦参数,实现了系统温、湿度解耦控制。相对于温、湿度单独控制,系统监测精度有所提高。当温、湿度分别为27.5℃和55%时,结果表明该系统温、湿度变化超调量较小,模糊控制过程较平稳,达到了作物生长环境需求。     

异步电动机矢量控制解耦算法的研究

由于异步电机的数学模型是非线性强耦合的,在进行异步电机矢量控制的时候,参数的解耦成为矢量控制的关键,不同的解耦策略将直接影响到异步电机矢量控制的品质。提出通过坐标变换后,观测两相坐标系的电流,通过电压方程计算得到解耦电压,将控制电压引入解耦电压并相加,共同作用在电机上,发现转子磁链的变换对转矩、转速的变换影响很小,可知解耦效果良好。     

基于温室网络化的动态模型研究

本文将网络化和动态企业建模技术引入温室农业生产中,提出将一定区域的单个的温室农业生产组建成温室农业生产网络并和市场网络连接构成温室农业网络,在网络中建立动态的温室生产模型和市场预测模型,使生产管理定量化,提高温室农业生产效益。     

温室大棚番茄栽培技术研究

近年来随着社会经济的发展,温室大棚数量逐渐增多,针对温室大棚番茄在栽培过程中经常出现的病虫害问题,各个地区为了适应社会发展的实际需要,根据温室大棚发展的实际情况,逐步完善温室大棚番茄栽培技术。本文将围绕温室大棚番茄栽培技术进行阐述,并详细的分析温室大棚栽培过程中常见病害,对温室大棚番茄栽培过程中常见的病害防治技术进行研究。     

基于CAN总线的智能温室控制系统的研究

[目的]为提高温室控制系统的性能。[方法]将CAN总线应用于温室控制中,建立基于CAN总线的智能控制系统。[结果]基于CAN总线的智能温室控制系统具有布线简单、系统控制器稳定、数据传输可靠性高等特点,满足温室环境的要求。[结论]将CAN总线应用于温室控制中,改善了温室控制系统的通讯性能。     

不同保温墙体对日光温室热环境的影响

为了探究传统土墙、土+聚苯板墙体、全聚苯板轻质墙体对日光温室保温效果的影响,对应用3种不同保温墙体日光温室的室内热环境进行了对比试验。结果表明,3种天气情况下,白天8:00~12:00,土+聚苯板温室的室内气温均高于土墙温室和全轻质聚苯板温室,平均高1.4℃和2.3℃;夜间土墙温室的保温效果最好,土+聚苯板温室的保温效果仅次于土墙温室,其室内气温比土墙温室室内气温平均低0.5℃,但比全轻质聚苯板温室室内气温平均高1.6℃。土+聚苯板墙体温室白天和夜间的保温蓄热效果在这3种墙体温室中相对较好,在温室墙体改造过程中,可以采取性价比较高的此种温室。     

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。     

自动控制技术在温室灌溉施肥系统中的应用

分析了灌溉施肥系统中实现自动控制的硬件结构,以及自动控制的实现原理和方法,提出了通过研究温室环境与植物需水需肥的规律,将智能控制方法引入到温室灌溉施肥自动控制中,并融合到温室整体的环境监控系统中,充分发挥温室环境监控的优越性.     

光伏光热PVT温室应用

传统温室资源利用率和效益较低。采用新能源技术,设计太阳能光伏光热发电集热系统,将光伏/光热充分应用于温室大棚中,实现温室设备电力供应自给自足,并通过热循环系统调节光伏电池工作与温室内部温度,建成节能环保生态型温室。但PVT系统受目前光伏、光热成本影响较大,随着太阳能技术成本逐渐降低,PVT系统将会得到广泛应用。在温室中充分利用太阳能技术,建立合理规划模型和评价体系,对现代化温室大棚的建设具有重要意义。     

空气热交换系统在温室环境控制中的应用

直接通风将温室中积聚的热量(冷量)排到室外,处理进入的新风总热负荷损失巨大。温室系统中安装热交换系统通过能量回收芯体良好的热传递和交换特性,在双向置换通风的过程中截留温室排风中低品位的能量并加以循环利用,可以很好地解决冬季温室通风和温度保护的矛盾,减少棚室由于环境密闭造成的植物病害,提高温室系统控制水平,从而达到降低温室系统能耗和节能减排的目的。实验数据表明冬季配有热交换系统的温室可以延缓太阳辐射减少后的温度衰减速度,夜间保温效果好,温室的日平均温度提高1.5℃。     

标准化生产温室研究进展

简要论述了标准化生产温室的发展方向,介绍了生产温室中铝天沟温室和光伏温室的特点和结构形式,举例说明了2种温室推广示范的典型案例。     

环境调控

正设施园艺生产中,作物与温室各环境因子间互相影响,应用温室环境预测模型与环境调控工程技术,可有效控制温室内的环境,提高能源、水肥利用率。但实际操作中,温室内多目标优化控制难度较大。本期主要介绍了温室环境预测模型发展现状、温室环境测试分析以及环境调控技术等方面的研究。     

日光温室二维及三维模拟对温度模拟结果的影响

数值模拟在温室环境研究中应用日趋广泛,正确选择温室模拟模型对模拟结果的准确性非常重要。本研究以温室夜间各表面的温度为边界条件,采用CFD软件对12m跨度温室温度环境进行二维及三维空间的稳态模拟求解。结果表明温室中间横剖面温度在三维模拟及二维模拟中空间变化趋势相同且与测试结果相近：在温室前部及温室后上部模拟值与测试值的绝对误差在5％以内,在温室中部尤其是近土壤表面误差偏大。由温室中间及距山墙1m远两个横剖面的1m高温度线分布对比结果可见,温室长度大于其跨度两倍以上时,山墙对室内中部温度环境的影响不明显,模拟温室中部横剖面的温度用二维模型可行。     

分析大棚温室栽培技术研究——以小型西瓜为例

温室的种类包括膜温室、PC板温室、玻璃温室等,近年来,随着科学技术的不断发展,我国温室栽培技术有了质的飞跃。尤其是在大棚温室栽培技术上。本文以小型西瓜的种植为例,分析了种植过程中前期准备、种植、管理与采收方面的注意事项,旨在充分利用大棚温室技术,帮助农艺师更好的进行农业种植。