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

1、目前，我國設施農業(yè)整體的現(xiàn)代化水平還很低，國內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。隨著經濟水平和農業(yè)生產技術水平的提高，有調控設施的溫室比例在逐年增加，傳統(tǒng)設施農業(yè)向現(xiàn)代設施農業(yè)轉變的需求日益迫切。
　　 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，用無線傳感網絡取代有線網絡，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：設計了基于無線傳感網絡的嵌入式溫室監(jiān)控系統(tǒng)硬件架構和系統(tǒng)功能；根據無線傳感網絡的特點研究了結合一致性檢驗、分批估計和自適應加權平均的溫室采樣數(shù)據融合算法；針對WSN采樣數(shù)據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測和樣條插值算法消除WSN反饋數(shù)據離散延遲問題的新方法；研究了溫室動態(tài)質能平衡方程數(shù)學模型，并在此基礎上建立了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)中應用的幾個關鍵問題。提出的灰色預測插值處理WSN反饋數(shù)據的方法能在不提高WSN采樣率的情況下保證