智能溫室自動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、針對國外溫室技術(shù)發(fā)展水平及我國溫室生產(chǎn)實際狀況需要，進行了智能溫室自動控制系統(tǒng)的研究，旨在開發(fā)出一套自動化程度高、工作可靠、成本低廉、便于推廣應(yīng)用的智能溫室自動控制系統(tǒng)。 本文首先簡要介紹了影響植物生長的相關(guān)環(huán)境因子，同時分析溫室環(huán)境各執(zhí)行機構(gòu)對環(huán)境因子的控制效果及控制特點，在此基礎(chǔ)上進行了溫室控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計。 由于溫室控制系統(tǒng)具有許多特點，如時變性、非線性和不確定性，難以建立準確的數(shù)學(xué)模型，常規(guī)的控制方法的控制效

2、果都不太理想，為了提高溫室控制的精度和水平，本文將模糊控制理論的知識應(yīng)用到溫室的自動控制系統(tǒng)中，提出了采用模糊控制策略來實現(xiàn)智能溫室的自動化控制。設(shè)計了模糊控制器，它能處理模糊信息，完成推理功能，通過建立模糊控制表、系統(tǒng)查表來提升運行速度。并利用MATLAB仿真軟件對溫室控制系統(tǒng)進行了部分仿真試驗，仿真結(jié)果表明，模糊控制與常規(guī)的PID控制相比超調(diào)量小，穩(wěn)態(tài)誤差有了明顯的改善，更適合應(yīng)用于智能溫室的控制中。在溫室模型和實際溫室大棚中的試驗

3、測試表明，運用模糊控制策略其控制過程超調(diào)小，無振蕩，平穩(wěn)性好，達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間短，穩(wěn)態(tài)誤差小，控制效果較理想。 本文對控制系統(tǒng)的硬件和軟件進行了設(shè)計，控制系統(tǒng)由上位機和下位機組成。上位機采用PC機，由VC++實現(xiàn)上位機編程，主要完成參數(shù)的設(shè)定、數(shù)據(jù)的處理、分析、存儲、顯示和打印等任務(wù)；下位機采用單片機，主要完成溫室的數(shù)據(jù)采集、傳送、預(yù)處理和控制任務(wù)。系統(tǒng)采用RS-485串行口實現(xiàn)上位機和下位機通訊，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，抗干擾能力強。

4、為驗證控制系統(tǒng)的工作情況，自行設(shè)計并制作了溫室控制模型，并在溫室模型和生產(chǎn)型溫室中進行了試驗研究，對試驗數(shù)據(jù)的分析結(jié)果表明本系統(tǒng)工作穩(wěn)定、性能可靠，具有良好的人機環(huán)境，采用模糊控制策略在智能溫室控制中能取得較好的控制效果。 本課題研究在溫室控制實現(xiàn)自動化、智能化上進行了有益的嘗試，設(shè)計的自動控制系統(tǒng)經(jīng)適當修改能滿足相關(guān)單位實際生產(chǎn)需要。自行設(shè)計制作的有機玻璃溫室模型具有溫室典型的控制機構(gòu)，在溫室技術(shù)、電氣自動化技術(shù)的研究中有一定