溫室先進測控技術(shù)研究.pdf

1、由于具有合理利用農(nóng)業(yè)資源、保護生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及在國際市場競爭力等優(yōu)勢,溫室技術(shù)已成為當前國際上前沿性研究領域.如何利用自動控制系統(tǒng)有效地提高溫室環(huán)境控制水平和現(xiàn)代化管理程度,是目前我國溫室技術(shù)研究的重要課題之一.隨著自動檢測技術(shù)、過程控制技術(shù)、通訊技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展,把工業(yè)上較為成熟的、先進的控制方法和管理手段引入到農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)設施中,實施有效的溫室環(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)當前國內(nèi)

2、外溫室發(fā)展現(xiàn)狀,通過分析現(xiàn)有溫室控制系統(tǒng)的特點,探討了通過虛擬儀器平臺,將傳感器技術(shù)、儀器技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合起來的新的控制方法,并根據(jù)此方法進行了溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的硬、軟件設計. 通過分析溫室系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)及控制特性,本課題設計了由執(zhí)行系統(tǒng)和PXI測控系統(tǒng)組成的溫室硬件測控系統(tǒng),對溫室主要環(huán)境參數(shù)進行綜合控制.PXI測控系統(tǒng)將高性能的嵌入式數(shù)據(jù)采集卡與傳感元件、檢測/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)建智能溫室測控系統(tǒng)是本系統(tǒng)硬件方面的一大特點. 本課題的軟件系統(tǒng)是基于LabVIEW虛擬儀器開發(fā)平臺,采用模塊化設計,實現(xiàn)檢測信號的實時采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理、控制信號的輸出及采集信號的數(shù)據(jù)管理等功能.實時多任務運行方式,使系統(tǒng)的通信、環(huán)境參數(shù)采集以及控制可以同步進行.同時設有手動/自動切換模式選擇,實現(xiàn)了在線控制溫室運行的目的.基于網(wǎng)絡的決策支持模塊,可以讓分散的用戶從不同的地點使用該系統(tǒng),實現(xiàn)了高度的信息共享.內(nèi)嵌數(shù)

4、據(jù)庫存儲接口采用Access文件格式數(shù)據(jù)存儲,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)模擬運行,該系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,可以很好地滿足設計要求. 由于溫室控制系統(tǒng)是一個復雜的大滯后、時變性系統(tǒng),難以建立精確的系統(tǒng)數(shù)學模型,利用傳統(tǒng)的控制算法通常得不到非常滿意的控制效果,因此本課題對溫室溫度控制算法進行研究,介紹了雙位模糊預測控制.該控制方法綜合了模糊邏輯和預測控制各自的優(yōu)點來提高整個系統(tǒng)的控制性