基于PLC的食品烘干箱温度控制系统设计与试验

对粮食或食品进行烘干处理有利于运输、储存与后续加工,而在干燥过程中对温度的控制非常重要。为对比不同算法在温度控制方面的差异,使用西门子S7-200 SMART可编程逻辑控制器（Programmable logic controller,PLC）进行程序设计,并采用昆仑通态触摸屏实现人机交互。同时,为达到提高温度控制精度的目的,通过对传统比例-积分-微分（Proportion-integral-derivative,PID）控制算法与模糊控制算法进行改进,设计了模糊PID复合控制算法和模糊PID切换控制算法。采用梯形图语言对上述4种控制算法进行编程,并进行PLC控制烘干箱的试验验证。结果表明,新设计的模糊PID复合控制算法和模糊PID切换控制算法均在一定程度上反映了其结合要素各自的优点,能有效克服传统PID控制算法动态特性差和模糊控制算法稳态特性差的缺点。当温度由30 ℃升至设定温度72 ℃时,与模糊PID切换控制算法相比,模糊PID复合控制算法能将调节时间缩短6 s,且稳态误差减小0.1 ℃。     

中国温室环境控制研究进展

设施农业是现代农业发展主要方向,但中国设施温室环境控制起步晚,技术相对落后,控制效果差。农业温室智能控制是现阶段设施农业种植与农业生产的关键部分,是中国能够有效提高农作物生产率,保证农作物品质的重要工具。为了促进中国设施农业温室大棚智能控制技术的快速发展,推动设施农业领域的技术进步,本文总结了国内外设施温室发展状况及温室环境控制技术的发展历程,分析了不同时期的温室环境控制特点,提出了中国温室环境控制技术的不足之处,展望了设施农业温室大棚智能控制技术的发展方向。     

温室地上环境因子模型研究综述

为了完善温室环境模型，实现生产过程最优控制，本研究从温室地上环境模型类型入手，以环境因子、静动态模型为划分依据，分析总结了单因子环境模型、多因子综合模型、静、动态模型的研究进展和存在问题，归纳了温室模型的简化方法。指出温室环境控制的主要问题仍是缺乏精确的环境模型。最后在以能量、质量和物质等平衡关系基础上，考虑作物品质、产量及经济成本，提出了运用现代优化控制理论，建立精准的温室环境模型，将成为今后的研究方向。     

蔬菜温室WSN路由算法研究

以无线传感器网络在蔬菜温室环境监控中的应用为目的,研究几种常用自组网路由算法原理。通过对ABR、TORA、DSR、DSDV、AODV等不同路由算法的分类归纳和各自优缺点对比,得出AODV算法因在降低开销的同时还能减小通信延时而最适用于无线传感器网络的结论,因此以实际应用为目的对AODV算法的工作原理进行研究和梳理。使用NS2和NAM网络仿真工具对使用AODV算法的无线传感器网络进行模拟场景仿真,使用gwark和gnuplot工具对仿真数据进行分析,重点研究一定区域面积下节点数量增加时网络传输延时和丢包率的变化,得出应用场景确定时节点数量对通信质量的影响关系,为今后WSN在蔬菜温室中的实际应用提供理论依据。     

第四讲 花卉的栽培管理（三）：花卉的温室盆栽管理

花卉保护地生产有许多方式,我们重点介绍温室盆栽花卉的管理方法。 1.温室环境的调控:在温室中,植物所需的环境条件几乎都可人为调节,主要的有温度、湿度、光照和空气等。不同种类的花卉以及不同的生长发育时期对温度的要求均不同,因此要通过加温、通风和遮     

无线传感器网络中一种改进的DV-Hop定位算法

针对DV-Hop算法在无线传感器网络节点分布不均匀时定位误差比较大的问题,提出了一种针对DV-Hop的改进定位算法。该改进算法主要是利用RSSI测量技术增加锚节点;在给定约束下引入“可能存在区域”这一概念,并以该可能存在区域的面积作为目标函数,对未知节点的位置利用非线性共轭梯度法进行逼近,从而使节点定位误差达到最小。通过仿真验证了节点通信半径和锚节点比例对定位误差的影响,结果表明,该改进算法将节点定位精度提高了5%~10%。     

温室环境进化RBF网络控制模型的研究

温室环境模型是制定控制策略、优化控制方法的重要基础。采用径向基网络构建北方地区的温室环境控制模型,以温室内的温度和湿度为输出,采用进化策略(ES)优选网络中心,简化网络结构,并与OLS算法进行性能对比。试验结果表明：进化RBF网络具有更小的网络结构,并在逼近能力和泛化能力上优于OLS算法。该模型为设计北方温室环境控制方案和结构奠定了良好基础。     

温室环境控制系统的发展及现存问题

概述了在温室环境控制系统的现状,详细阐述了各个方向的发展过程、现有传感器布置方式及发展趋势,指出现有的温室环境控制系统信息获取准确性的不足,提出需要优化布置温室内的传感器,使获得的信息能准确地反映温室内的状况;需要综合利用来自多传感器的信息,提高测控系统的性能,提高温室环境的控制效果和减少调控所需的能源消耗的问题,提出在设计温室环境控制系统时,应考虑传感器的布置方式和数据处理的方法。     

基于改进蚁群算法的果蔬运输车辆路径优化的研究

针对果蔬易腐的特点,提出了果蔬保质期时间窗,将其作为约束条件,对果蔬运输车的路径进行优化,建立了针对果蔬配送路径的优化模型,并采用改进蚁群算法对模型进行求解.仿真试验结果表明,模型及算法可以有效地优化果蔬配送路线.     

无糖组培技术的应用及发展前景

无糖组培技术即光独立培养技术(PhotoautotrophicMicropropagation)。该技术由国家外专局和昆明市科技局1997年从日本千叶大学引进。其特点在于将大田温室环境控制的原理引入到常规组织培养应用中,用CO2气体代替培养基中的糖作为组培植株的碳源,采用人工环境控制的手段,提供适宜不同种类组培植株生长的光、温、水、气、营养等条件,促进植株的光合作用,从而促进植物的生长发育,达到快速繁殖优质种苗的目的。1常规组培技术与无糖组培技术的比较1.1培养容器培养容器是小植株生长的场所,它直接影响小植物的生长发育。在传统的组织培养微繁殖中…     

模糊控制系统的垂直切换判决算法分析

针对模糊控制系统中切换时延较长和切换次数较多的问题,研究了一种基于模糊控制系统的垂直切换判决算法。在基于信号强度判决时将RSS作为门限值,提高系统判决能力;同时,将网络参数和服务类型作为判决因素,结合层次分析法引入并行的模糊控制系统,缩短了切换判决的时间、选择适合用户的最佳网络,做出垂直切换。仿真结果表明,该算法减少了切换次数,降低了切换时延,增强了系统的性能。与传统的切换算法相比较,该算法对切换的判决因素考虑的更全面,兼顾了用户终端的使用环境及成本问题,有效地保证了网络的服务质量。     

基于PID算法对热风炉热风温度控制及仿真分析

在农作物金银花干燥期间,为了满足干燥热风的温度和风速的稳定性要求,针对热风炉出风口热风温度与设定的温度值滞后和稳定性差等问题,设计了一套以单片机STM32作为核心处理器和模糊自适PID算法作为参数控制器的控制系统,实现模糊自适PID算法对参数进行调整。利用Matlab语言建立模型,对整套控制系统进行仿真分析。结果表明:出风口热风温度的稳定性能达到95%以上,该研究方法提高控制系统的性能,有利于农作物干燥的质量和效率。     

Temperature Fuzzy PID Control for Variable Air Volume System

Fuzzy PID controller was applied in variable air volume system. The task was to control the temperature of supply air and the temperature of air conditioned room (the return air temperature) close to their respective targets. The fuzzy PID control system of supply air temperature and return air temperature was designed respectively. The supply air temperature was controlled through adjusting the valve opening of chilled water. And the indoor temperature was controlled through adjusting the rotational speed of variable frequency ventilator. The supply air temperature and the indoor temperature (return air temperature) were controlled online by fuzzy PID controller. Thus, it was shown that the design of fuzzy PID controller was reasonable and the effect of fuzzy PID control was well.     

Temperature Control of High Temperature Melt Viscosity Test Instrument

The construction and function of high temperature melt viscosity test instrument are introduced in this paper. And the character of temperature control system is given. In order to improve dynamic and static performance of the temperature control system, a new method is proposed which combines threshold control with adaptive fuzzy PID control. While the current temperature of the heating furnace is much lower than the given temperature, threshold control works in order to protect system and improve dynamic performance. When the current temperature is close to the given value, adaptive fuzzy PID control works to improve static performance. At last, simulation and experiment results validate the proposed control method.     

用模糊神经网络提高洪峰预报精度的研究

在大量研究的基础上,提出了基于模糊理论的神经网络改进算法,用来提高对洪峰的预报精度。该方法在网络训练时引入模糊理论来确定网络误差修改的程度。引入的算法增大了大值输出样本和期望输出的误差,使得网络向着提高洪峰拟合精度的方向修改权重。应用表明,改进的模糊BP神经网络能够较好的反映洪水演进机理,提高了神经网络洪水预报模型对洪峰的预报精度,保证了洪峰预报的可靠性。     

温室环境参数智能控制系统的设计

依据温室控制要求,介绍了模糊控制技术在温室控制系统中的应用,给出了模糊控制器的实现过程。实践表明,该控制器具有良好的控制效果。     

Improvement Methods of Fuzzy Control with Intelligent Integration

Fuzzy controller can achieve satisfactory dynamic performance even for complicated process without mathematical model of the process.Its main imperfection is the existence of steady state error and ultimate oscillatory in the process output. This limits its application area. How to eliminate the steady state error while keep its good dynamic performance has been paid much attention. The strategy to introduce integral function to the conventional fuzzy control system is put forward in this paper to overcome the above problem. After expound two key factors on introducing integral action,an intelligent integral algorithm has been employed,and two methods on introduction of the intelligent integral to the fuzzy control system are proposed. Their characteristics and applied situations are summarized.     

Implementation of PID Algorithm Based on MATLAB in Cascade Control System

This paper presents the character of cascade control system and the design of the main loop and subloop. A cascade PID control system based on MATLAB is designed, which is controlled by MATLAB control program based on incremental PID control algorithm and PID parameter tuning method based on computer control. The results show that the control system has good performance.     

Simulation of the constant modulus blind equilibrium algorithm with variable step size based on the mean square error

The mathematic models and basic theory of constant modulus algorithm (CMA) for blind channel equalization are introduced. An improved algorithm with variable step size is proposed based on CMA. The improved algorithm uses the mean square error (MSE) to obtain the new variable step size to solve the contradiction between the convergence rate and accuracy in traditional CMA with fixed step. To smooth the MSE learning curve for easy comparison, an ensemble average technique is used to analyze the performance of convergence with different step sizes. The theoretical analysis and the simulation results show that the improved algorithm is superior to the traditional constant modulus(CM) in terms of convergence speed and residual error.