温室温湿度耦合控制方法研究 |
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作者单位: | 湖南农业大学机电工程学院,长沙410128;湖南农业大学园艺园林学院,长沙410128;湖南省农业科学院农业装备研究中心,长沙410125 |
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基金项目: | 国家西甜瓜产业技术体系项目;国家重点研发计划 |
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摘 要: | 为解决温室温度、湿度环境精准控制问题,基于PID算法并结合温度、湿度热力学分析,提出了一种温室温湿度耦合控制方法。通过实验结合参数辨识方法建立温室温度、湿度的数学模型;从热力学角度分析温度与湿度之间存在的耦合关系,得出温湿度耦合函数;将耦合函数作为温湿度之间的影响关系添加到基于PID算法的控制模型中,最终建立了基于PID算法的温湿度耦合控制模型。实验结果表明:加入温湿度耦合关系后,耦合控制相较于无耦合控制方法,温度控制与湿度控制系统的系统稳态时间分别减少73.3%和50%,系统稳态误差均为0,系统更加稳定准确。温湿度独立控制方法很难实现温室温度与湿度的协调准确控制,而采用耦合控制方法能够大幅度提高控制系统的稳定性、快速性及准确性,实现了温室温湿度的精准控制,从而提高了温室作物的生产品质。
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关 键 词: | 温室 温湿度 PID 热力学 耦合控制 |
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