MFAC與常用控制方法在溫室控制中的比較研究及硬件實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，溫室由于其對植物生長環(huán)境的可調(diào)節(jié)性，被廣泛運(yùn)用于蔬菜、花卉、林木等植物的栽培或育苗。溫室設(shè)施的關(guān)鍵是對環(huán)境的調(diào)節(jié)，其最終目標(biāo)是提高控制效果與作業(yè)精度。我國建有大量連棟溫室，大多數(shù)仍簡單地使用手動(dòng)控制的調(diào)節(jié)方式，自動(dòng)化程度低、應(yīng)用范圍小。為了改變現(xiàn)狀，有必要研究簡單有效的自動(dòng)控制方法用于溫室環(huán)境控制系統(tǒng)中，提高自動(dòng)化水平和控制效率。
　　溫室系統(tǒng)具有強(qiáng)非線性、慢時(shí)變、強(qiáng)耦合、大滯后等特點(diǎn)，并且其精確模型很難獲得

2、。無模型自適應(yīng)控制(MFAC)是一種不依賴于被控對象數(shù)學(xué)模型的簡單、有效、適用性廣泛的先進(jìn)控制策略，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。預(yù)測控制與模糊PID控制在工業(yè)生產(chǎn)上已有較多運(yùn)用。本文將根據(jù)三種控制算法各自的特點(diǎn)研究它們在溫室控制系統(tǒng)上的應(yīng)用并對比控制效果，主要內(nèi)容如下:
　　(1)以溫室系統(tǒng)中的溫度與濕度為研究對象，將無模型自適應(yīng)控制算法應(yīng)用于冬季玻璃溫室中溫度和濕度的控制。為了進(jìn)行對比，將預(yù)測控制算法和模糊PID控制算法也應(yīng)用于溫

3、室的溫度和濕度控制中。
　　(2)使用MATLAB軟件對上述三種方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，比較三種方法各自的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。仿真結(jié)果顯示三種控制算法都能達(dá)到控制目的，相比之下，MFAC算法在溫室溫濕度調(diào)節(jié)應(yīng)用中調(diào)節(jié)時(shí)間更短，穩(wěn)態(tài)誤差更小，說明了MFAC算法運(yùn)用在溫室控制中的可行性和優(yōu)勢;
　　(3)設(shè)計(jì)了以單片機(jī)作為控制核心的一套控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了溫濕度采集與控制及其上位機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示等功能;在設(shè)計(jì)開發(fā)的溫室控制系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了無模