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(kāi)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(zhǎng)，各環(huán)境因子又是相互影響、相互制約的。如何從作物生長(zhǎng)的角度出發(fā)，協(xié)調(diào)控制各個(gè)溫室設(shè)備，創(chuàng)造利于作物生長(zhǎng)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(diǎn)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(diǎn)，設(shè)計(jì)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(duì)溫室溫濕度的強(qiáng)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(jì)了模糊解耦器，使溫濕度的相互影響能找到合適的補(bǔ)償量達(dá)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(jì)，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(kù)的建立等。對(duì)模糊控制算法進(jìn)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(dá)到穩(wěn)態(tài)所需的時(shí)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(guó)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(jī)作為上位機(jī)，用三維力控工控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)程序，主要實(shí)現(xiàn)操作者對(duì)溫室參數(shù)的設(shè)置，并接收下位機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)顯示和保存。下位機(jī)選用西門子200系列PLC(CPU224XP)，并擴(kuò)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(kāi)發(fā)工具STEP7來(lái)設(shè)計(jì)程序，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室現(xiàn)場(chǎng)模擬量、開(kāi)關(guān)量的采集和處理及模糊控制算法的設(shè)計(jì)。采用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的通信。 在經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)和測(cè)試后，最終