基于LED光源照度分布特性研究的植物光調(diào)控裝置設(shè)計(jì).pdf

1、光是影響植物生長(zhǎng)最關(guān)鍵的環(huán)境因素之一，密閉式植物工廠完全使用人工光源調(diào)控出適合植物生長(zhǎng)的光照環(huán)境。植物工廠光調(diào)控裝置是實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)光照環(huán)境精確控制、提高植物工廠生產(chǎn)效率的設(shè)備基礎(chǔ)。本文針對(duì)LED植物光源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及LED燈珠的光照特征，建立LED植物光源的光照度分布及光照均勻度模型，研究LED植物光源光照度分布特性與變化規(guī)律。融合LED燈珠參數(shù)、植物光源結(jié)構(gòu)參數(shù)及光源距離等多源信息，創(chuàng)建基于粒子群算法的最優(yōu)光照區(qū)域預(yù)測(cè)模型，用于預(yù)測(cè)LE

2、D植物光源的最優(yōu)光照區(qū)域。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室植物光源調(diào)控試驗(yàn)，驗(yàn)證LED植物光源的光照分布特性及最優(yōu)光照區(qū)域預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性和適用性。設(shè)計(jì)基于LED植物光源照度分布特性的植物工廠光調(diào)控裝置及其控制系統(tǒng)，對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行靜力學(xué)和模態(tài)分析，研究構(gòu)件應(yīng)力和應(yīng)變分布、發(fā)生變形或失穩(wěn)的可能性，獲取結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，明確在不同動(dòng)力載荷下的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)。論文的主要內(nèi)容概括如下：
　　根據(jù)LED植物光源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及LED燈珠的光照特征，創(chuàng)建了紅、藍(lán)

3、光組合的LED陣列植物光源的光照度分布模型及光照均勻度模型，分析了不同LED燈珠密集度及光源距離下植物光源的光照分布特性，揭示了光照均勻度隨LED燈珠密集度及光源距離的變化規(guī)律。
　　針對(duì)LED植物光源的光照分布特性，確定影響光照區(qū)域優(yōu)劣程度的主要因素及評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建了光照區(qū)域優(yōu)劣評(píng)價(jià)函數(shù)，融合LED燈珠參數(shù)、植物光源結(jié)構(gòu)參數(shù)及光源距離等多源信息，創(chuàng)建了基于粒子群算法的LED植物光源最優(yōu)光照區(qū)域預(yù)測(cè)模型。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室植物光源調(diào)控試驗(yàn)

4、，驗(yàn)證了LED植物光源的光照分布特性及光照均勻度的變化規(guī)律；驗(yàn)證了最優(yōu)光照區(qū)域評(píng)價(jià)模型預(yù)測(cè)的可行性和適用性。
　　根據(jù)植物光調(diào)裝置的功能要求，設(shè)計(jì)了基于LED植物光源照度分布特性的植物工廠光調(diào)控裝置及其控制系統(tǒng)，應(yīng)用有限元軟件對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行靜力學(xué)和模態(tài)分析，研究構(gòu)件應(yīng)力和應(yīng)變分布、發(fā)生變形或失穩(wěn)的可能性，獲取結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，明確在不同動(dòng)力載荷下的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)。
　　LED植物光源光照度分布特性及變化規(guī)律的研究，為植