基于現(xiàn)場總線技術(shù)的溫室節(jié)點開發(fā)及控制策略研究.pdf

1、該文將現(xiàn)場總線技術(shù)引人溫室環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域,設(shè)計開發(fā)了基于現(xiàn)場總線技術(shù)的溫室節(jié)點控制系統(tǒng),基于熱交換平衡建立了溫室溫度動態(tài)模型,以及利用蒸汽加溫時溫度的動態(tài)模型.以該模型為基礎(chǔ),對溫室加溫系統(tǒng)的常規(guī)模糊控制手段進行了改進,提出了將Smith預估補償跟模糊控制相結(jié)合,組成模糊Smith預估補償控制系統(tǒng)的方案.該文各章研究內(nèi)容如下:第一章從分析研究背景出發(fā),在綜合詳述了國內(nèi)外溫室控制系統(tǒng)研究歷史現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,說明了將現(xiàn)場總線技術(shù)應用于溫室環(huán)境監(jiān)

2、控領(lǐng)域的必要性,闡述了該論文的研究意義,并簡述了本學位論文的研究內(nèi)容和貢獻點.第二章闡述了現(xiàn)場總線技術(shù)的定義、特點和優(yōu)點,分析了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的構(gòu)成形式,以及跟傳統(tǒng)DCS的區(qū)別,通過分析比較幾種主流的現(xiàn)場總線,得出CAN總線是適合于溫室環(huán)境控制的現(xiàn)場總線.并詳細闡述了CAN總線的特點和技術(shù)規(guī)范.第三章設(shè)計了現(xiàn)場監(jiān)控層節(jié)點的硬件電路和相關(guān)軟件程序.硬件電路包括基于1-Wire單總線的過程通道模塊、基于CAN總線的通信模塊、基于I2C總線

3、的數(shù)據(jù)處理模塊、人機交互模塊、I/O口擴展模塊等.采用C語言編制了節(jié)點各模塊的軟件,采用Visual C++6.0,編制了中央監(jiān)控層的通信程序.CAN總線通信采用CAN2.OB協(xié)議中的PeliCAN模式,報文格式為擴展幀格式,驗收濾波為單濾波形式.最后對節(jié)點系統(tǒng)進行了連機調(diào)試.第四章分析溫室內(nèi)熱交換的各個物理過程,運用機理分析法,建立了基于熱平衡的溫室溫度動態(tài)模型,以該模型為依據(jù),建立了溫室加溫時室內(nèi)溫度模型.以蒸汽加溫為建模對象,建立