温室环境动态模型精确分析解初探

温室环境动态模型是研究温室节能、结构改进及其参数控制的有效方法。我们以传统迭代法为基础，试用新兴的强有力的计算机符号解法来求解模型。结果表明，在ＩＢＭＰＳ／２计算机上，符号处理和传统迭代法所模拟的结果之间的最大误差小于０．１＇乙模拟一天的时间从原来的１５秒减少到８秒，而且使求各参数对温室气候的影响更为方便，并且为进一步把模型应用于实际调节控制打下了基础。     

温室光环境模拟模型及结构参数设计系统

针对计算机模拟技术和温室采光的理论计算方法特点,讨论了模拟系统的设计原则,阐述了模拟系统的总体结构和开发的关键技术,并说明了系统的实现。此计算机模拟系统作为专业的设计系统有较强的实用性。通过对各类连拱节能温室、节能日光温室和对称或非对称温室的分析计算,确定温室的采光量及其在温室内的分布特征,优化出最佳采光的温室结构参数。本研究利用一种新的方法优化温室结构参数,同时为温室内动态温度模型、温室结构优化设计模型和生产管理提供科学依据和分析工具。     

温室礼品西瓜生育动态模拟模型

根据生育阶段有效积温恒定的原理和多年的栽培经验，对温室礼品西瓜生长发育阶段进行划分，建立了温室礼品西瓜生育的动态模拟模型，并确定了生育阶段有效积温的参数，可系统地预测礼品西瓜生长发育阶段，包括播种期、幼苗期、伸蔓期、开花坐瓜期、果实生长盛期和果实成熟期。模型检验结果表明，温室礼品西瓜生育动态模拟模型具有较高的精确性、机理性和实用性。     

花卉工厂化生产的特点和未来

本文介绍了花卉工厂化生产的概念、内容和自动化控制的六大系统；分析了世界各国园艺植物的工厂化特点；提出了花卉自动化生产的未来发展方向是：1．温室节能技术；2．环境控制计算机模拟模型实用化；3．生物学计算机与信息科学、经济学等学科相关之间相互渗透；4．现代工业技术、生物技术等高新技术应用于温室；5．基础理论研究受到重视。     

设施农业文摘

【学位论文】温室黄瓜生长发育模拟模型的研究〔学〕【作者】王会军(硕士)【授予单位】中国农业大学64p2004.6【关键词】温室黄瓜生长发育模拟模型【摘要】该文借鉴大田作物模型建立过程,采用积温学说和作物生长分析法的原理,以温室黄瓜生长发育的动态过程为基础,建立了温室黄瓜生长发育与环境因子的模拟模型,在Windows操作环境下用VC++6.0开发出温室黄瓜生长模型的计算机模拟系统CUMGROW。1)在日光温室和华北型大型温室中分别栽培黄瓜,黄瓜品种为津绿3号,定期测量记录黄瓜生长发育数据及温室环境数据。2)在模型中,模拟包括太阳辐射、光…     

山西农业大学温室研究获得新突破

日前,山西农业大学的山西省资助归国留学人员项目"利用模拟模型进行温室的设计与建造"和"温室内保温系统的研究"通过了专家鉴定。由留荷博士李亚灵教授主持的"利用模拟模型进行温室的设计与建造"项目,针对国内温室设施结构不规范、规模小、装备化程度低、环境调控能力差、经营效益差,而国外引进大型温室适应性差、建设及运行成本高等问题,借助计算机技术,利用模拟模型对气候、劳力、经营方式、温室光环境等的参数进行综合分析与处理,建立温室光环境模拟模型和温室结构参数设计系统,优化设计了融合中西方温室结构特点的"非对称连跨式节能温室…     

基于模糊免疫PID的Smith预估器在温室控制中的应用研究

针对温室环境控制中被控对象温度的大迟延和模型参数的不确定性,结合传统Sm ith预估控制方法和模糊免疫PID控制方法,设计了基于模糊免疫PID的Sm ith预估控制器。通过对温室控制系统的数学模型进行仿真,结果表明,所设计的控制器抗干扰能力强,调节速度快,超调量小,适用于类似温室温度控制的、缺乏精确数学模型且参数变化的大迟延工业过程。     

基于模糊神经网络的温室小气候预测模型

为了实现对温室环境的精准控制，针对温室环境调节过程的滞后响应特性，采用模糊神经网络对温室环境因子进行预测。通过确定模糊神经网络的网络结构、隶属度函数和模糊规则等参数，对温室小气候预测系统进行建模。经过小波降噪处理过的数据通过温室小气候预测模型，实现对环境因子的预测。模型验证结果表明采用温度、湿度和光照强度模型得到的相关度均达到了95%以上，具有良好的预测效果，能够为后续温室的控制决策提供有效依据。     

基于生长度日的温室甜瓜发育模拟模型的研究

根据发育阶段生长度日恒定的原理和温室栽培试验,将温室甜瓜生长发育阶段划分为播种期、幼苗期、伸蔓期、开花坐果期、果实生长盛期、果实成熟期,建立了温室甜瓜发育的动态模拟模型,并确定了发育阶段生长度日的参数,系统地预测甜瓜生长发育阶段。模型检验结果表明,温室甜瓜发育动态模拟模型具有较高的精确性。     

辽沈I型日光温室地温预测模型及数值模拟

[目的]研究温室内地温的动态模型,并在沈阳农业大学园艺学院辽沈I型日光温室中进行检验。[方法]对日光温室的地温进行测试和分析,利用传热学理论,以温室热平衡模型为基础,并运用Matlab软件进行非线形回归,求出该模型的参数,并建立模型。[结果]该模型预测值与实际测定值基本一致。[结论]该模型可较准确地模拟温室内土壤的温度变化特性,是预测土壤温度变化、实现自动化控制的基础。     

基于生长度日的温室甜瓜发育模拟模型的研究

根据发育阶段生长度日恒定的原理和温室栽培试验,将温室甜瓜生长发育阶段划分为播种期、幼苗期、伸蔓期、开花坐果期、果实生长盛期、果实成熟期,建立了温室甜瓜发育的动态模拟模型,并确定了发育阶段生长度日的参数,系统地预测甜瓜生长发育阶段.模型检验结果表明,温室甜瓜发育动态模拟模型具有较高的精确性.     

温室网纹甜瓜干物质分配、产量形成与采收期模拟研究

 【目的】建立一个可以预测温室网纹甜瓜产量与采收期的模拟模型，为温室网纹甜瓜生产管理和环境调控的优化提供决策支持。【方法】本研究据温室网纹甜瓜器官生长与温度和辐射的关系，建立了基于分配指数的温室网纹甜瓜干物质分配、产量形成与采收期模拟模型，并利用不同基质的试验资料对模型进行了检验。【结果】模型对地上部分干重、根干重、茎干重、叶干重、果实干重的模拟结果与1∶1直线之间的R2分别为0.99、0.65、0.97、0.98和0.98；预测相对误差分别为0.88%、70.21%、7.44%、9.33%和5.28%。模型对网纹甜瓜果实鲜重的模拟结果与1∶1直线之间的R2为0.94，预测相对误差为8.13%，对网纹甜瓜直径的模拟结果与1∶1直线之间的R2为0.95，预测相对误差为9.23%，对网纹甜瓜采收期的预测误差在 1 d内。【结论】与已有的温室作物生长模型相比，本研究建立的模型不仅预测精度较高和功能全面，而且模型参数易获取，具有较强实用性。     

日光温室番茄叶温的模拟及与环境因子的关系

日光温室内温度是温室微气候控制的常用参数,但是植物本身的温度(主要是叶温)影响着植物的生理活动,温室内温度要根据叶温的变化来调控。建立叶温的模拟模型可为日光温室内气温的调控及将能量平衡模型结合到温室环境控制系统中提供理论依据。该研究根据植物叶片能量平衡原理建立了一个以日光温室内环境条件(净辐射、气温、空气相对湿度)为主要驱动变量,以气孔阻力和空气动力学阻力为参数的番茄植株叶温模拟模型,并通过阴天、晴天土壤水分亏缺和土壤水分充足条件下叶温实测数据对模型进行了试验验证。结果表明,阴天、晴天土壤水分亏缺和土壤水分充足条件下番茄植株叶温模拟值与实测值的变化趋势一致。模型很好地模拟了晴天土壤水分充足条件下叶温的变化,其模拟值与实测值的决定系数R2=0.845,模拟方程的斜率k=0.961,截距f=-0.121,估计标准误差RMSE=2.1℃,相对误差RE=9%。     

温室番茄营养生长期叶片蒸腾速率的模拟模型研究

建立节水条件下作物叶片的蒸腾速率模拟模型将为温室作物节水灌溉提供理论依据。本研究以温室盆栽番茄营养生长期叶片为研究对象,在温室内进行了不同定植期和水分处理试验。以光合速率光响应曲线模拟值为基础,建立了不同水分条件下的气孔导度模型以及基于气孔导度模型的Penman-Monteith叶片蒸腾速率模型,并采用不同播期试验下的试验数据对建立的模型进行检验。结果表明,气孔导度模型模拟番茄叶片气孔导度的均方根误差(RMSE)和相对回归估计标准误差(rRMSE)分别为0.0109mol/(m2·s)(H2O)和12.83%,叶片蒸腾速率模型的RMSE和rRMSE分别为0.18mmol/(m2·s)(H2O)和15.55%。建立的番茄叶片蒸腾速率模型实现了通过基本温室气象参数和土壤水分参数模拟叶片蒸腾速率,模拟精度较高,参数便于获取,是对短时间尺度蒸腾速率模拟研究的有益探索,具有一定的理论意义和良好的应用前景。     

基于ARX模型的温室温度模拟

以PC(聚碳酸酯,简称PC工程塑料)板温室为研究对象,通过相关系数显著性检验,确定了影响温室内温度的主要因子。应用系统辨识技术,建立了温室温度的ARX模型(扩展的自回归模型)。采用残差分析法确定模型的阶,使用递推最小二乘法估计模型参数,并根据另一组试验观测资料对模型进行检验。结果表明,温室温度模拟值与实测值的变化趋势一致,模型能有效地模拟温室内温度,其模拟值与实测值的决定系数R2=0.84,均方根误差(RMSE)=0.96℃,相对误差(RE)=2.51%。     

日光温室后屋面内侧温度变化规律及温度预测模型

对沈阳农业大学园艺学院日光温室后屋面内侧温度、温室气温、温室地温进行测试和分析,利用传热学理论,以温室热平衡模型为基础,分析了温室后屋面内侧温度变化的动态模型,并运用Matlab软件进行非线形回归,求出该模型的参数。该模型可较准确的反映温室后屋面内侧的温度变化特性,是预测后屋面温度变化,实现自动化控制的基础。为进一步研究日光温室保温特性,实现智能温室前馈控制提供了手段和依据。     

基于模糊自整定PID的温室温度控制系统设计及仿真

温室温度系统是一个大时滞、非线性的复杂系统,传统的控制方法效果不甚理想。因此,本研究设计一种基于模糊自整定PID控制方法的温室温度控制系统,可根据温度偏差和温度偏差变化率实时整定PID控制器的参数。控制系统以STC89C52单片机为控制核心,采用DS18B20温度传感器实现对温室温度的采集,通过控制电加热炉的加热功率来调节温室的热量输入,起到控制温室温度的作用。并在Matlab 11.0/Simulink环境下,建立模糊自整定PID控制器的仿真模型,通过仿真发现该方法比常规PID控制方法具有更好的鲁棒性,能够实现良好的控制效果。     

基于ARM水胁迫声发射的精准灌溉智能温室系统的设计

设计了一种基于ARM平台IPC2300系列的智能温室控制系统.在传统智能温室系统上加入了植物水胁迫声发射信号的获取以及处理,以实现温室的精准灌溉.该系统以ARM7嵌入式处理器为核心,将各类数字传感器收集的数据通过现代控制理论及模糊控制算法进行处理,采用自动控制、远程监控和图形化等多种方式来调整温室执行机构,以达到控制温室温湿度、CO2浓度、光照强度以及土壤含水率等参数,在搭建的温室模型中取得稳定、可靠的运行效果.该研究设计的ARM系统相比于传统温室控制系统,具有维护成本低、功耗低、方便实用等特点;相比于同类设计,该系统开发了数字传感器、图形化界面、模糊控制方法、网络摄像头监控,实现了现代温室控制所具有的智能化、网络化和可视化.     

基于DNDC模型的稻田生态系统碳动态模拟研究进展

DNDC （denitrification-decomposition，反硝化-分解）模型是一个含有时间因子的模拟生物地球化学过程较为成熟的动态模拟模型，可用于模拟和评估作物（如水稻）生产、碳氮动态演变以及温室气体排放等。为了能够更充分地认识DNDC模型，使之得到更广泛应用，本文基于DNDC模型的构成与功能、目前6个（DNDC、CENTURY、CASA、EPIC、Biome-BGC、Roth C）世界著名的生物地球化学模型的比较及其DNDC模型在稻田生态系统中的模块优化，从稻田土壤碳动态角度出发，分析和总结了DNDC模型在稻田土壤固碳潜力、温室气体CO₂和CH₄排放模拟、稻田管理模式评估以及模型参数敏感性分析方面的研究进展。本文也指出，受土壤属性空间异质性大、区域田间管理措施差异等因素影响，DNDC模型存在诸如点位尺度验证难以扩展到区位尺度模拟、模型矫正困难等限制模型准确性的问题。为使DNDC模型能够在中国复杂的农耕特征下开展模拟研究，今后的发展应重视DNDC模型模块功能优化、提高输入参数精确度等，进一步提高模型模拟精确度和预测评价系统的可信度，使模型更好地预测土壤碳动态变化，在稻田生态系统固碳减排和管理方案制定等方面发挥作用。     

基于小气候模型的温室能耗预测系统研究

【目的】建立一个基于温室小气候模型的温室冬季加温所需基础能耗计算机预测系统，为进一步研究中国温室环境的优化调控提供依据。【方法】根据能量平衡原理，综合考虑作物蒸腾对温室运行能耗的影响，建立了温室加温所需基础能耗预测系统。利用温室作物蒸腾和小气候观测试验资料确定了温室小气候模型中的作物参数，并用上海两个Venlo型自控温室2001年～2003年3个冬季的实际耗煤量对系统预测结果进行了检验。【结果】对两个温室冬季加温能耗预测结果与实际耗煤量统计分析回归方程分别为（x和y分别为实际值和预测值）y＝0.8526x和y＝0.8321x；决定系数R2分别为0.85和0.90；相对误差分别为27%和29%。结果表明，系统对能耗预测结果与实际耗煤量趋势一致。【结论】本研究建立的温室加温能耗预测系统是建立在温室小气候模型的基础上，其原理具有普适性，因此具有通用性强的特点。