基于虛擬儀器的溫室溫濕度模糊解耦控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人類社會的快速發(fā)展和農(nóng)業(yè)科技的不斷進步，設(shè)施農(nóng)業(yè)無疑是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的一個重要標志。發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的農(nóng)業(yè)，對農(nóng)業(yè)設(shè)施生物環(huán)境信息采集處理水平以及控制系統(tǒng)的自動化程度都提出了更高的要求。研究溫室環(huán)境控制系統(tǒng)，特別是網(wǎng)絡(luò)化的、基于自動控制技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)控制管理模式，是很有必要和發(fā)展?jié)摿Φ?。在溫室環(huán)境控制系統(tǒng)中，溫室中的環(huán)境因子控制直接影響作物的生長和發(fā)育，其中溫度和濕度的檢測與控制一直都是溫室環(huán)境因子監(jiān)控研究中的重點。本課題屬于交叉學

2、科，所提出的基于虛擬儀器的溫室溫濕度模糊解耦監(jiān)控系統(tǒng)，綜合運用了多學科的新知識、新成果。系統(tǒng)采用智能控制中的模糊控制技術(shù)，對長期以來溫室中溫濕度強耦合作用和溫室溫濕度變化情況對監(jiān)控系統(tǒng)的反饋等問題提出了很好的解決方案，為系統(tǒng)控制精確不高、能耗相對較高、經(jīng)濟效益較差等這類難以解決的問題開辟了一條新的途徑，能夠處理好時變性、大滯后和耦合性等復雜系統(tǒng)控制問題，能有效解除溫度和濕度之間的耦合。 利用溫濕度傳感器和數(shù)據(jù)采集卡檢測溫室內(nèi)溫度

3、和濕度參數(shù)，實現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)的自動采集。在模糊解耦控制過程中，根據(jù)長期的實踐經(jīng)驗總結(jié)，制定出了較為合理的溫濕度隸屬函數(shù)度表和模糊解耦控制規(guī)則輸出表。在去模糊化的過程中，為了便于軟件實現(xiàn)，根據(jù)最大隸屬度法用VC語言編寫出了模糊決策表的輸出程序。采用目前國際上流行的虛擬儀器技術(shù)，進行了計算機測控系統(tǒng)的設(shè)計，與傳統(tǒng)測試中采用的多參數(shù)分別用單個儀器檢測、數(shù)據(jù)單獨匯總處理的方式，或基于單片機的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)相比，虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用大大提高了檢測控

4、制的精度，提高了數(shù)據(jù)處理的速度，并增強了系統(tǒng)的通用性、可靠性、可維護性和可擴展性。在軟件方面，采用LabVIEW虛擬儀器開發(fā)平臺和模塊化設(shè)計方法，實現(xiàn)了環(huán)境參數(shù)的實時獲取、采集信息的實時顯示、控制信號的準確輸出及數(shù)據(jù)的自動處理，減少了人為干預(yù)，增加了測控過程的穩(wěn)定性，避免人為的讀數(shù)誤差和計算誤差。在系統(tǒng)試驗研究階段，由于試驗條件的限制，對系統(tǒng)溫濕度參數(shù)的自動采集進行試驗設(shè)計和試驗結(jié)果分析，從數(shù)據(jù)的相對誤差來說明系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集是滿足工業(yè)應(yīng)用