人工氣候室的智能監(jiān)控的研發(fā)
到目前為止，我國的智能人工氣候室在技術(shù)方面還是存在著一定的差距的，尤其是和發(fā)達(dá)國際的技術(shù)相比較，存在著技術(shù)落后、室內(nèi)空間小等不足的地方。但是隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，我們需要不斷的滿足生產(chǎn)、生物以及醫(yī)療方面的發(fā)展，所以我們需要加快農(nóng)業(yè)方面的技術(shù)含量，不斷的提高農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量以及質(zhì)量，為改造我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、生物、醫(yī)藥行業(yè)相對落后的科研生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備現(xiàn)狀具有積極的促進(jìn)作用。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案合理,工作可靠性高,控制算法先進(jìn),穩(wěn)態(tài)精度高,人機(jī)界面友好,操作方便。
針對人工氣候室具體控制對象,采用模塊化、規(guī)范化設(shè)計(jì)方法,從基本的信號(hào)采集入手,逐步完成系統(tǒng)各部分的功能。在設(shè)計(jì)過程中既保證實(shí)施上可行、運(yùn)行上可靠,又運(yùn)用模糊PID、專家控制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫等先進(jìn)技術(shù)提高系統(tǒng)性能,使系統(tǒng)智能化,并充分考慮到應(yīng)用上的靈活性與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控拓?fù)鋱D,圖中每一臺(tái)主機(jī)控制多個(gè)人工氣候室,主機(jī)之間通過局域網(wǎng)通信,而主機(jī)與氣候室之間采用串行通信。各個(gè)氣候室又是由以單片機(jī)為中心的包括參數(shù)采集、轉(zhuǎn)換、處理、傳輸?shù)饶K組成。
近年來,隨著我國科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展和人民生活水平的提高,我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝以及生物醫(yī)藥等科研生產(chǎn)部門面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn),使用諸如溫室大棚、智能廠房、節(jié)水灌溉、人工培養(yǎng)箱(室)、人工氣候箱(室)等先進(jìn)的裝置設(shè)各進(jìn)行有關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和高品質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn),國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了大量的研究 ,研究具有較大空間容積的人工氣候室的生態(tài)模型以及用控制理論的最新成果實(shí)現(xiàn)氣候參數(shù)的檢測與控制,并通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和可視化的新一代計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控人工氣候室既有理論學(xué)術(shù)價(jià)值又有很好應(yīng)用前景。本文在改進(jìn)現(xiàn)有的研究成果基礎(chǔ)上,以國內(nèi)外先進(jìn)水平為目標(biāo)設(shè)計(jì)研制了全新的系統(tǒng)。
在氣候參數(shù)數(shù)據(jù)的采集上,采用合適的濾波算法和應(yīng)用各種補(bǔ)償算法,使檢測的氣候參數(shù)很好地消除由于硬件電路固有的非線性和不可避免的系統(tǒng)電氣干擾導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)失真。對于控制算法,考慮到溫度變化的數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)為具有大滯后的一階慣性環(huán)節(jié),并且無法獲得精確的數(shù)學(xué)模型,所以應(yīng)用模糊PID控制技術(shù)。濕度要求的精度比溫度稍低,采用模糊控制器;而光照控制相對簡單,因?yàn)楣庹諢粽斩扰c加在光照燈上的電壓成函數(shù)關(guān)系,給定光照首先計(jì)算出對應(yīng)電壓,然后控制光照品閘管控制器使之輸出此電壓。中國糧油儀器網(wǎng) http://www.www.bunsuke.net/
