溫室先進(jìn)測(cè)控技術(shù)研究.pdf

1、由于具有合理利用農(nóng)業(yè)資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等優(yōu)勢(shì),溫室技術(shù)已成為當(dāng)前國(guó)際上前沿性研究領(lǐng)域.如何利用自動(dòng)控制系統(tǒng)有效地提高溫室環(huán)境控制水平和現(xiàn)代化管理程度,是目前我國(guó)溫室技術(shù)研究的重要課題之一.隨著自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、過(guò)程控制技術(shù)、通訊技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,把工業(yè)上較為成熟的、先進(jìn)的控制方法和管理手段引入到農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)設(shè)施中,實(shí)施有效的溫室環(huán)境控制,已成為現(xiàn)階段溫室技術(shù)的主要研究方向. 本文首先依據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)

2、外溫室發(fā)展現(xiàn)狀,通過(guò)分析現(xiàn)有溫室控制系統(tǒng)的特點(diǎn),探討了通過(guò)虛擬儀器平臺(tái),將傳感器技術(shù)、儀器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)的新的控制方法,并根據(jù)此方法進(jìn)行了溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的硬、軟件設(shè)計(jì). 通過(guò)分析溫室系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)及控制特性,本課題設(shè)計(jì)了由執(zhí)行系統(tǒng)和PXI測(cè)控系統(tǒng)組成的溫室硬件測(cè)控系統(tǒng),對(duì)溫室主要環(huán)境參數(shù)進(jìn)行綜合控制.PXI測(cè)控系統(tǒng)將高性能的嵌入式數(shù)據(jù)采集卡與傳感元件、檢測(cè)/調(diào)理電路和抗干擾技術(shù)結(jié)合于一體.采用基于PXI總線的數(shù)據(jù)傳輸

3、方式構(gòu)建智能溫室測(cè)控系統(tǒng)是本系統(tǒng)硬件方面的一大特點(diǎn). 本課題的軟件系統(tǒng)是基于LabVIEW虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用模塊化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理、控制信號(hào)的輸出及采集信號(hào)的數(shù)據(jù)管理等功能.實(shí)時(shí)多任務(wù)運(yùn)行方式,使系統(tǒng)的通信、環(huán)境參數(shù)采集以及控制可以同步進(jìn)行.同時(shí)設(shè)有手動(dòng)/自動(dòng)切換模式選擇,實(shí)現(xiàn)了在線控制溫室運(yùn)行的目的.基于網(wǎng)絡(luò)的決策支持模塊,可以讓分散的用戶從不同的地點(diǎn)使用該系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了高度的信息共享.內(nèi)嵌數(shù)

4、據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)接口采用Access文件格式數(shù)據(jù)存儲(chǔ),為日后大容量數(shù)據(jù)的分析、存檔提供了便利.溫室環(huán)境控制系統(tǒng)操作方便,界面友好,經(jīng)模擬運(yùn)行,該系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,可以很好地滿足設(shè)計(jì)要求. 由于溫室控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的大滯后、時(shí)變性系統(tǒng),難以建立精確的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,利用傳統(tǒng)的控制算法通常得不到非常滿意的控制效果,因此本課題對(duì)溫室溫度控制算法進(jìn)行研究,介紹了雙位模糊預(yù)測(cè)控制.該控制方法綜合了模糊邏輯和預(yù)測(cè)控制各自的優(yōu)點(diǎn)來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的控制性