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- 溫室智能控制系統(tǒng)基于全局優(yōu)化預測模型發(fā)表日期:2014-08-13 來源:托普云農 瀏覽次數:3551次溫室智能控制系統(tǒng)是在計算機集成控制,根據作物生長的最佳生態(tài)條件,現(xiàn)代信息技術、自動化技術和生物工程、農業(yè)工程、環(huán)境工程技術,創(chuàng)造出適合作物生長的環(huán)境,實現(xiàn)作物的產業(yè)化質量、效率高和低消費規(guī)模生產。溫室控制系統(tǒng)需要基于溫室氣候環(huán)境的變化,調整相應的控制執(zhí)行機構:當溫度太低,需要使用補充溫度加熱系統(tǒng);當溫度太高,需要控制通風口,遮陽系統(tǒng),排氣扇或蒸發(fā)冷卻設備,等等,以避免經濟過熱?,F(xiàn)在大多數的溫室智能控制系統(tǒng)執(zhí)行機構通常根據實際測量值和值來控制。
傳統(tǒng)溫室智能控制系統(tǒng)設計方案的缺點是:一是執(zhí)行人的設定值調整在很大程度上依賴于員工的專業(yè)知識,其次,控制系統(tǒng)工作在一個被動的狀態(tài),當溫室氣候變化調整,不能預測未來的溫室環(huán)境狀態(tài),無法提前做出反應,三個因為致動器的設定值和工作地點是相互獨立的,所以各種執(zhí)行機構調整工作不協(xié)調,容易導致過沖和振蕩的控制系統(tǒng)。為了克服上述缺點,有必要增加水平的智能控制系統(tǒng),可以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的全局優(yōu)化。溫室智能控制系統(tǒng)采用基于全局優(yōu)化預測模型,溫室內部和外部的控制溫度、濕度、照明和當地天氣狀況進行綜合分析,所有全局變量的輸入值控制模型,得出溫室氣候預測在未來。根據天氣預報,可以提前對溫室環(huán)境即將到來的變化作出相應的調整,有效地提高溫室的控制質量。
溫室智能控制系統(tǒng)的目標是為作物提供合適的環(huán)境條件。傳統(tǒng)控制模式在很大程度上取決于工作人員的專業(yè)知識和實際經驗,要求工作人員具備必要的知識,對作物生長、生產管理的經濟性和控制系統(tǒng)之間的相互關系有很好的了解。只有這樣,生產者才能得到最優(yōu)的控制方案和經濟效益,而溫室的管理人員往往并不具備上述的要求。此外,溫室環(huán)境系統(tǒng)由于自身的復雜性以及各種環(huán)境因素之間相互影響,使得采用傳統(tǒng)的控制方法很難達到最佳的控制效果。
溫室智能控制系統(tǒng)基于全局優(yōu)化預測模型,和基于設計控制器基于神經網絡控制系統(tǒng),最后利用仿真模型驗證,證明了模型的控制性能。模型考慮了溫室內外的溫度,濕度,光照,控制器和全局變量,如作物生長狀況和預測短期天氣討論作為全局變量之一,確保前瞻性的控制模型,在一定程度上,克服沖突和振蕩的控制系統(tǒng)。