基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的溫室節(jié)點(diǎn)開發(fā)及控制策略研究.pdf

1、該文將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)引人溫室環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域,設(shè)計(jì)開發(fā)了基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的溫室節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng),基于熱交換平衡建立了溫室溫度動(dòng)態(tài)模型,以及利用蒸汽加溫時(shí)溫度的動(dòng)態(tài)模型.以該模型為基礎(chǔ),對(duì)溫室加溫系統(tǒng)的常規(guī)模糊控制手段進(jìn)行了改進(jìn),提出了將Smith預(yù)估補(bǔ)償跟模糊控制相結(jié)合,組成模糊Smith預(yù)估補(bǔ)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(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)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(xué)位論文的研究內(nèi)容和貢獻(xiàn)點(diǎn).第二章闡述了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的定義、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),分析了現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)總線,得出CAN總線是適合于溫室環(huán)境控制的現(xiàn)場(chǎng)總線.并詳細(xì)闡述了CAN總線的特點(diǎn)和技術(shù)規(guī)范.第三章設(shè)計(jì)了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層節(jié)點(diǎn)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(jī)交互模塊、I/O口擴(kuò)展模塊等.采用C語言編制了節(jié)點(diǎn)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(bào)文格式為擴(kuò)展幀格式,驗(yàn)收濾波為單濾波形式.最后對(duì)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了連機(jī)調(diào)試.第四章分析溫室內(nèi)熱交換的各個(gè)物理過程,運(yùn)用機(jī)理分析法,建立了基于熱平衡的溫室溫度動(dòng)態(tài)模型,以該模型為依據(jù),建立了溫室加溫時(shí)室內(nèi)溫度模型.以蒸汽加溫為建模對(duì)象,建立