基于模糊解耦的分布式溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、在溫室環(huán)境中，眾多環(huán)境因子影響著作物的生長，各環(huán)境因子又是相互影響、相互制約的。如何從作物生長的角度出發(fā)，協(xié)調(diào)控制各個溫室設(shè)備，創(chuàng)造利于作物生長的環(huán)境，一直是溫室控制研究的主要內(nèi)容。本文從溫室環(huán)境的特點和溫室栽培角度出發(fā)，總結(jié)了環(huán)境控制遵循的原則，作為智能、模糊控制算法的出發(fā)點，設(shè)計了以溫度控制為主、濕度控制為輔，基于模糊解耦的溫室環(huán)境控制系統(tǒng)。 針對溫室溫濕度的強耦合性，采用相關(guān)分析法選取了合適的溫濕度回路分析溫濕度的解耦，并

2、設(shè)計了模糊解耦器，使溫濕度的相互影響能找到合適的補償量達到使其相互影響最小。著重介紹了溫度模糊控制器的設(shè)計，包括模糊控制器的結(jié)構(gòu)、輸入輸出隸屬度函數(shù)的選取、模糊控制規(guī)則庫的建立等。對模糊控制算法進行了仿真。仿真結(jié)果表明：與PID算法相比，模糊控制算法超調(diào)、穩(wěn)態(tài)誤差小，達到穩(wěn)態(tài)所需的時間短，能滿足系統(tǒng)控制快速性、穩(wěn)定性的要求。 文中介紹了溫室系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及其功能，并在分析國內(nèi)外溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的各種控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了基于P

3、C和PLC的分布式溫室控制結(jié)構(gòu)。PC機作為上位機，用三維力控工控組態(tài)軟件設(shè)計上位機程序，主要實現(xiàn)操作者對溫室參數(shù)的設(shè)置，并接收下位機發(fā)送來的數(shù)據(jù)顯示和保存。下位機選用西門子200系列PLC(CPU224XP)，并擴展了模擬量輸入模塊、I/O輸出模塊，基于西門子提供的軟件開發(fā)工具STEP7來設(shè)計程序，主要實現(xiàn)對溫室現(xiàn)場模擬量、開關(guān)量的采集和處理及模糊控制算法的設(shè)計。采用OPC技術(shù)實現(xiàn)上下位機的通信。 在經(jīng)過大量的試驗和測試后，最終