智能溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、針對(duì)國(guó)外溫室技術(shù)發(fā)展水平及我國(guó)溫室生產(chǎn)實(shí)際狀況需要，進(jìn)行了智能溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究，旨在開發(fā)出一套自動(dòng)化程度高、工作可靠、成本低廉、便于推廣應(yīng)用的智能溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了影響植物生長(zhǎng)的相關(guān)環(huán)境因子，同時(shí)分析溫室環(huán)境各執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)環(huán)境因子的控制效果及控制特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了溫室控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。 由于溫室控制系統(tǒng)具有許多特點(diǎn)，如時(shí)變性、非線性和不確定性，難以建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，常規(guī)的控制方法的控制效

2、果都不太理想，為了提高溫室控制的精度和水平，本文將模糊控制理論的知識(shí)應(yīng)用到溫室的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，提出了采用模糊控制策略來實(shí)現(xiàn)智能溫室的自動(dòng)化控制。設(shè)計(jì)了模糊控制器，它能處理模糊信息，完成推理功能，通過建立模糊控制表、系統(tǒng)查表來提升運(yùn)行速度。并利用MATLAB仿真軟件對(duì)溫室控制系統(tǒng)進(jìn)行了部分仿真試驗(yàn)，仿真結(jié)果表明，模糊控制與常規(guī)的PID控制相比超調(diào)量小，穩(wěn)態(tài)誤差有了明顯的改善，更適合應(yīng)用于智能溫室的控制中。在溫室模型和實(shí)際溫室大棚中的試驗(yàn)

3、測(cè)試表明，運(yùn)用模糊控制策略其控制過程超調(diào)小，無振蕩，平穩(wěn)性好，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間短，穩(wěn)態(tài)誤差小，控制效果較理想。 本文對(duì)控制系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)組成。上位機(jī)采用PC機(jī)，由VC++實(shí)現(xiàn)上位機(jī)編程，主要完成參數(shù)的設(shè)定、數(shù)據(jù)的處理、分析、存儲(chǔ)、顯示和打印等任務(wù)；下位機(jī)采用單片機(jī)，主要完成溫室的數(shù)據(jù)采集、傳送、預(yù)處理和控制任務(wù)。系統(tǒng)采用RS-485串行口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)通訊，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。

4、為驗(yàn)證控制系統(tǒng)的工作情況，自行設(shè)計(jì)并制作了溫室控制模型，并在溫室模型和生產(chǎn)型溫室中進(jìn)行了試驗(yàn)研究，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果表明本系統(tǒng)工作穩(wěn)定、性能可靠，具有良好的人機(jī)環(huán)境，采用模糊控制策略在智能溫室控制中能取得較好的控制效果。 本課題研究在溫室控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化上進(jìn)行了有益的嘗試，設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)經(jīng)適當(dāng)修改能滿足相關(guān)單位實(shí)際生產(chǎn)需要。自行設(shè)計(jì)制作的有機(jī)玻璃溫室模型具有溫室典型的控制機(jī)構(gòu)，在溫室技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究中有一定