基于嵌入式平臺的植物工廠控制系統(tǒng)研究.pdf

1、集裝箱植物工廠相對于其他的大型植物工廠體積比較小，在小空間里需要完成作物栽培架和環(huán)境調(diào)控設(shè)備的布置，通過智能環(huán)境控制技術(shù)完成對環(huán)境因子的控制。在植物工廠控制技術(shù)研究方面，美國、日本和歐洲國家走在了中國的前面，作為學(xué)習(xí)者，中國從1990年左右才開始研究植物工廠，進入新世紀后，我國對國外的植物工廠環(huán)境控制技術(shù)進行了學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，植物工廠目前在我國還主要處在科研階段，但是研究的意義重大。現(xiàn)階段研發(fā)的植物工廠控制系統(tǒng)，普遍釆用可編程控制器作為主控

2、制器，并結(jié)合控制算法進行控制，這使得系統(tǒng)成本相對較高，并且傳統(tǒng)的控制應(yīng)用在微型植物工廠這類耦合性較強、非線性、大滯后系統(tǒng)時無法很好的滿足控制要求，控制效果往往不太理想。
　　本設(shè)計完成了基于LPC2368微控制器的植物工廠控制系統(tǒng)，在硬件方面，本文完成了控制器硬件電路的設(shè)計，包括供電電路、串行通信電路、隔離輸出模塊電路的設(shè)計，在軟件方面，移植了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II，并在此基礎(chǔ)上編寫了應(yīng)用軟件，通過觸摸屏生產(chǎn)公司提供的

3、軟件進行人機交互界面開發(fā)，通過觸摸屏可以隨時修改環(huán)境因子參數(shù)和查詢歷史數(shù)據(jù)。在綜合分析小型植物工廠內(nèi)部環(huán)境因子特點的基礎(chǔ)上，選取對作物生長起決定作用的溫度和濕度作為主要研究對象。針對熱慣性大的問題，提出了Ramp時間等概念。對于溫濕度耦合問題，采用溫濕度聯(lián)動控制，在除濕的時候采用先加溫再降溫除濕的方法，最后總結(jié)出了8不同情況下的植物工廠環(huán)境因子控制邏輯，解決了存在的這些問題。通過長時間的實驗運行和通過做有針對的實驗證明此控制邏輯具有較好