基于WSN的嵌入式溫室監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)控制問題研究.pdf

1、目前，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)整體的現(xiàn)代化水平還很低，國內(nèi)大量使用著的溫室都采用簡易溫室控制系統(tǒng)，甚至完全靠手工操控。隨著經(jīng)濟水平和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，有調(diào)控設(shè)施的溫室比例在逐年增加，傳統(tǒng)設(shè)施農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的需求日益迫切。
　　 溫室控制系統(tǒng)的適用性問題正阻礙著溫室產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大量的溫室需要成本低、可靠性高、操作便利、適用性強的智能型溫室控制系統(tǒng)。本課題采用嵌入式系統(tǒng)代替工控機，用無線傳感網(wǎng)絡(luò)取代有線網(wǎng)絡(luò)，從根本上消除了傳統(tǒng)溫室

2、控制系統(tǒng)存在的適用性問題。本課題主要完成的研究工作為：設(shè)計了基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的嵌入式溫室監(jiān)控系統(tǒng)硬件架構(gòu)和系統(tǒng)功能；根據(jù)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的特點研究了結(jié)合一致性檢驗、分批估計和自適應(yīng)加權(quán)平均的溫室采樣數(shù)據(jù)融合算法；針對WSN采樣數(shù)據(jù)較長時間的離散滯后造成反饋延遲，從而引起系統(tǒng)控制不穩(wěn)定的問題，提出了采用遞推灰色預(yù)測和樣條插值算法消除WSN反饋數(shù)據(jù)離散延遲問題的新方法；研究了溫室動態(tài)質(zhì)能平衡方程數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上建立了Simulink環(huán)境下

3、的溫室仿真模型，通過大量溫室仿真實驗驗證了溫室模型的合理性和灰色預(yù)測插值控制方法的有效性；研究了實用的溫濕度解耦控制算法，采用反饋前饋線性化解耦方法，將非線性的MIMO系統(tǒng)變成了兩個獨立的SISO一階線性系統(tǒng)，求出了使溫濕度控制完全解耦的溫度和濕度調(diào)控量并進行了仿真實驗。
　　 本文提出的方法解決了阻礙WSN在嵌入式溫室實時監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的幾個關(guān)鍵問題。提出的灰色預(yù)測插值處理WSN反饋數(shù)據(jù)的方法能在不提高WSN采樣率的情況下保證