溫室多孔毛管熱風(fēng)采暖試驗(yàn)與控制算法研究.pdf

1、溫室冬季生產(chǎn)中，供熱采暖占其能耗費(fèi)用的主要部分，現(xiàn)有采暖方式的增溫對(duì)象多為溫室整體空間，熱量損失多、增溫均勻性差，多孔毛管熱風(fēng)采暖主要對(duì)作物的根部和冠層進(jìn)行集中加熱，耗能低、加熱集中、增溫均勻。
　　 為研究多孔毛管熱風(fēng)采暖的實(shí)際增溫效果，構(gòu)建多孔毛管熱風(fēng)采暖試驗(yàn)系統(tǒng)，以毛管進(jìn)口溫度、進(jìn)口壓力、出風(fēng)孔徑等為試驗(yàn)參數(shù)，測(cè)量毛管前端孔口、中間孔口與末端孔口圍護(hù)空間內(nèi)溫升數(shù)據(jù)，分析研究溫升在毛管沿程方向上和垂直空間內(nèi)的分布規(guī)律及其與試

2、驗(yàn)參數(shù)之間的關(guān)系。分析研究表明：1、毛管沿程方向上采暖溫升略有降低；垂直空間內(nèi)溫升呈先上升后下降的駝峰狀變化趨勢(shì)。2、毛管進(jìn)口溫度在35℃～45℃、進(jìn)口壓力在3.0kPa～7.5kPa條件下，熱風(fēng)采暖系統(tǒng)可以使圍護(hù)空間內(nèi)溫度升高大約4℃～9℃，溫升與進(jìn)口溫度以及進(jìn)口壓力之間均為非線(xiàn)性正相關(guān)關(guān)系。
　　 采用智能控制方法對(duì)采暖過(guò)程進(jìn)行控制，提高多孔毛管熱風(fēng)采暖系統(tǒng)采暖效率，進(jìn)一步降低采暖能耗：1、利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立熱風(fēng)采暖系統(tǒng)模型，

3、通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，采用PSO算法(粒子群算法)對(duì)模型網(wǎng)絡(luò)權(quán)值進(jìn)行優(yōu)化，提高模型的精度。2、采用能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)自調(diào)整的PID神經(jīng)元控制器對(duì)采暖系統(tǒng)進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)了兩種PID神經(jīng)元控制器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)仿真試驗(yàn)對(duì)比，確定控制器的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用PSO算法對(duì)控制器網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)優(yōu)化后的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，結(jié)果表明：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PID神經(jīng)元的多孔毛管溫室熱風(fēng)采暖控制系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度以及較強(qiáng)的跟隨性能。