經(jīng)典案例
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物聯(lián)網(wǎng)資訊
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- 溫室智能控制系統(tǒng)基于全局優(yōu)化預(yù)測(cè)模型發(fā)表日期：2014-08-13 來(lái)源：托普云農(nóng) 瀏覽次數(shù)：3736次溫室智能控制系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)集成控制,根據(jù)作物生長(zhǎng)的最佳生態(tài)條件,現(xiàn)代信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和生物工程、農(nóng)業(yè)工程、環(huán)境工程技術(shù),創(chuàng)造出適合作物生長(zhǎng)的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)作物的產(chǎn)業(yè)化質(zhì)量、效率高和低消費(fèi)規(guī)模生產(chǎn)。溫室控制系統(tǒng)需要基于溫室氣候環(huán)境的變化,調(diào)整相應(yīng)的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu):當(dāng)溫度太低,需要使用補(bǔ)充溫度加熱系統(tǒng);當(dāng)溫度太高,需要控制通風(fēng)口,遮陽(yáng)系統(tǒng),排氣扇或蒸發(fā)冷卻設(shè)備,等等,以避免經(jīng)濟(jì)過(guò)熱?，F(xiàn)在大多數(shù)的溫室智能控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常根據(jù)實(shí)際測(cè)量值和值來(lái)控制。
傳統(tǒng)溫室智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的缺點(diǎn)是:一是執(zhí)行人的設(shè)定值調(diào)整在很大程度上依賴于員工的專業(yè)知識(shí),其次,控制系統(tǒng)工作在一個(gè)被動(dòng)的狀態(tài),當(dāng)溫室氣候變化調(diào)整,不能預(yù)測(cè)未來(lái)的溫室環(huán)境狀態(tài),無(wú)法提前做出反應(yīng),三個(gè)因?yàn)橹聞?dòng)器的設(shè)定值和工作地點(diǎn)是相互獨(dú)立的,所以各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整工作不協(xié)調(diào),容易導(dǎo)致過(guò)沖和振蕩的控制系統(tǒng)。為了克服上述缺點(diǎn),有必要增加水平的智能控制系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的全局優(yōu)化。溫室智能控制系統(tǒng)采用基于全局優(yōu)化預(yù)測(cè)模型,溫室內(nèi)部和外部的控制溫度、濕度、照明和當(dāng)?shù)靥鞖鉅顩r進(jìn)行綜合分析,所有全局變量的輸入值控制模型,得出溫室氣候預(yù)測(cè)在未來(lái)。根據(jù)天氣預(yù)報(bào),可以提前對(duì)溫室環(huán)境即將到來(lái)的變化作出相應(yīng)的調(diào)整,有效地提高溫室的控制質(zhì)量。
溫室智能控制系統(tǒng)的目標(biāo)是為作物提供合適的環(huán)境條件。傳統(tǒng)控制模式在很大程度上取決于工作人員的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，要求工作人員具備必要的知識(shí)，對(duì)作物生長(zhǎng)、生產(chǎn)管理的經(jīng)濟(jì)性和控制系統(tǒng)之間的相互關(guān)系有很好的了解。只有這樣，生產(chǎn)者才能得到最優(yōu)的控制方案和經(jīng)濟(jì)效益，而溫室的管理人員往往并不具備上述的要求。此外，溫室環(huán)境系統(tǒng)由于自身的復(fù)雜性以及各種環(huán)境因素之間相互影響，使得采用傳統(tǒng)的控制方法很難達(dá)到最佳的控制效果。
溫室智能控制系統(tǒng)基于全局優(yōu)化預(yù)測(cè)模型,和基于設(shè)計(jì)控制器基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),最后利用仿真模型驗(yàn)證,證明了模型的控制性能。模型考慮了溫室內(nèi)外的溫度,濕度,光照,控制器和全局變量,如作物生長(zhǎng)狀況和預(yù)測(cè)短期天氣討論作為全局變量之一,確保前瞻性的控制模型,在一定程度上,克服沖突和振蕩的控制系統(tǒng)。
