日光溫室環(huán)境建模及控制策略的研究.pdf

1、經(jīng)常用于寒冷季節(jié)喜溫作物種植栽培的日光溫室，透光和保溫功能良好。日光溫室可以應(yīng)對(duì)嚴(yán)寒、霜凍等極端惡劣的氣候環(huán)境對(duì)作物產(chǎn)生的影響，提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量?，F(xiàn)代化的日光溫室，不僅能夠密封保溫、通風(fēng)降溫，同時(shí)具有調(diào)控室內(nèi)溫濕度、光照等環(huán)境的功能，用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制創(chuàng)造作物所需的最佳環(huán)境條件。使得作物在外界環(huán)境極為惡劣的條件下，也能夠在溫室內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育。
　　建立日光溫室小氣候模型是實(shí)現(xiàn)日光溫室控制的重要環(huán)節(jié)。由于室內(nèi)溫度和濕度環(huán)境不僅受到室

2、內(nèi)環(huán)境因素和溫室結(jié)構(gòu)的影響，還受到室外氣象條件的影響，并且這些影響因子之間有著十分復(fù)雜的關(guān)系，因此，日光溫室小氣候環(huán)境是一個(gè)高度非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合、大時(shí)延的系統(tǒng)，建立它的機(jī)理模型相對(duì)困難?；谌展鉁厥业膹?fù)雜特性，本文采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立基于貝葉斯正則化算法的日光溫室溫度和濕度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。該模型首先采用主成分分析法簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，解耦影響因子間的耦合關(guān)系。然后采用貝葉斯正則化算法優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)模型，提高網(wǎng)絡(luò)泛化能力。為了驗(yàn)證所建立的預(yù)測(cè)

3、模型的效果，本文又選取了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的常用算法（梯度下降法、動(dòng)量梯度下降法）建立了溫度和濕度的預(yù)測(cè)模型，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，采用貝葉斯正則化算法建立的模型預(yù)測(cè)精度高，網(wǎng)絡(luò)泛化能力強(qiáng)。
　　基于所建立的日光溫室小氣候環(huán)境預(yù)測(cè)模型，本文提出日光溫室溫度環(huán)境的控制策略。提出將具有知識(shí)表達(dá)能力的模糊邏輯與具有自學(xué)習(xí)自適應(yīng)能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，設(shè)計(jì)建立模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器。采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案來(lái)仿真驗(yàn)證日光溫室溫度環(huán)境控制系統(tǒng)，仿真結(jié)果顯示，利用模