現(xiàn)代溫室濕度系統(tǒng)混合邏輯動(dòng)態(tài)建模與控制.pdf

1、設(shè)施農(nóng)業(yè)是指通過工程技術(shù)手段有效地調(diào)節(jié)溫室內(nèi)小氣候環(huán)境，使作物處于最佳生長狀態(tài)的一種新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)已取得長足的進(jìn)步，但與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距?，F(xiàn)代溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)的典型代表，它將信息技術(shù)、生物技術(shù)綜合應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，依據(jù)所種植農(nóng)作物的特點(diǎn)將生長環(huán)境調(diào)控到最佳水平，具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全的特點(diǎn)。深入研究以現(xiàn)代溫室為代表的設(shè)施農(nóng)業(yè)對(duì)促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提升農(nóng)業(yè)科技水平、加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)都具有重要的戰(zhàn)略意義

2、。
　　溫室小氣候建模與控制是溫室環(huán)境控制的重要環(huán)節(jié)，合理的模型可以有效的模擬溫室內(nèi)的環(huán)境，為環(huán)境控制提供依據(jù)。目前，國內(nèi)外對(duì)于溫室溫濕度系統(tǒng)的研究主要采用連續(xù)系統(tǒng)的理論，沒有針對(duì)我國溫室環(huán)境控制執(zhí)行設(shè)備大多只具有開關(guān)兩種狀態(tài)的特點(diǎn)進(jìn)行研究。本文提出利用混雜系統(tǒng)的方法解決這一問題，在模型辨識(shí)理論基礎(chǔ)上，將混合邏輯動(dòng)態(tài)(Mixed Logical Dynamical，MLD)方法引入溫室濕度系統(tǒng)的建模，并利用基于MLD的模型進(jìn)行預(yù)測(cè)

3、控制。
　　本文的主要內(nèi)容如下:首先研究了試驗(yàn)溫室測(cè)控系統(tǒng)的軟硬件部分，介紹了試驗(yàn)溫室測(cè)控系統(tǒng)的基本功能。然后將對(duì)溫室病蟲害、產(chǎn)量具有重要影響的濕度作為研究對(duì)象，基于水蒸氣平衡原理，結(jié)合蒸騰作用等基本生理學(xué)過程，將溫室結(jié)構(gòu)、材料、室內(nèi)溫度、室外濕度、太陽輻射強(qiáng)度、室內(nèi)空氣流速、室外風(fēng)速作為輸入量，推導(dǎo)出溫室濕度系統(tǒng)的機(jī)理模型。最后分析系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)理，得出實(shí)驗(yàn)建模所需要的結(jié)論。
　　在機(jī)理模型基礎(chǔ)上，利用傳感器采集得到的環(huán)境數(shù)據(jù)

4、進(jìn)行模型辨識(shí)。采用不同季節(jié)的數(shù)據(jù)，首先分析濕度系統(tǒng)輸入、輸出變量的相關(guān)性。然后將室外相對(duì)濕度、室外溫度、太陽輻射強(qiáng)度和室外風(fēng)速作為輸入，室內(nèi)相對(duì)濕度作為輸出，采用赤池信息量準(zhǔn)則辨識(shí)模型結(jié)構(gòu)，利用帶遺忘因子的漸消記憶遞推增廣最小二乘辨識(shí)模型參數(shù)，最后通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比得到的高階模型和低階模型，并計(jì)算分析了各項(xiàng)誤差指標(biāo)。
　　利用MLD建模理論對(duì)溫室濕度系統(tǒng)進(jìn)行建模，基于辨識(shí)模型以及命題約束，結(jié)合命題邏輯與線性不等式之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，得到