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物聯(lián)網(wǎng)資訊
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- 溫室智能控制系統(tǒng)的模糊控制應(yīng)用發(fā)表日期：2014-06-25 來源：托普云農(nóng) 瀏覽次數(shù)：3914次溫室在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用越來越顯得重要，人們對其進行研究，主要是對影響作物生長的環(huán)境因子進行控制及調(diào)節(jié)，溫室智能控制系統(tǒng)的研發(fā)也是需要在此依據(jù)之上的。這主要還是為了能夠讓作物在適宜的環(huán)境中生存，取得最佳的效益。但是，因為溫室環(huán)境的系統(tǒng)是一個多變量的、大慣性的非線性系統(tǒng)，所以很難對其建立精確的數(shù)學(xué)模型。只對溫度單因子進行了控制，并不能很好地將綜合因素考慮在內(nèi)并加以控制。不能夠?qū)崟r地對系統(tǒng)進行變化。
模糊控制屬于計算機數(shù)字控制的一種形式。因此，模糊控制系統(tǒng)的組成類同一般的數(shù)字控制系統(tǒng)的組成。模糊控制系統(tǒng)一般可以分為４個組成部分：模糊控制器、輸入或輸出接口裝置、Ｉ／Ｏ接口裝置、傳感器。光合作用與溫室環(huán)境中的光照、二氧化碳、水都有直接的關(guān)系。事實上，在溫室環(huán)境中影響光合作用的因素有很多，主要包括光照強度、溫度、二氧化碳濃度、水分和植物體內(nèi)部因素，如葉齡、葉綠素以及光合產(chǎn)物從葉片運出的速率等。
其中前４種屬于溫室環(huán)境因子，是溫室環(huán)境控制的主要對象。而土壤物理化學(xué)環(huán)境中各因素之間的交互作用關(guān)系沒有氣候環(huán)境中的復(fù)雜，而對光合作用的影響是間接的。于是，可以從這個角度去建立層次分析法中的判斷矩陣，決策層則選取凈光合速率。而影響光合速率的因素，我們選取光照強度、溫度、濕度、二氧化碳濃度、植物體內(nèi)葉綠素、土壤中礦物質(zhì)含量為方案層。當(dāng)每天不同的時間段下，當(dāng)時天氣情況下的光照強度為一個不可控影響因子，也就是理論上的最優(yōu)值是不能夠取到的，就要根據(jù)給定的當(dāng)天光照強度來找到與之對應(yīng)的溫度和濕度，得到最優(yōu)值之后，與當(dāng)前值進行比對進行模糊控制。
就生菜的溫室智能控制系統(tǒng)進行了研究，首先利用層次分析法得到影響生菜生長的主要因素，然后，利用模糊控制規(guī)則及最優(yōu)化方法得到生菜生長的函數(shù)，最后針對某一光照下，利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制調(diào)節(jié)生菜的溫濕度。實際結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有較好的適應(yīng)性，能夠較好地滿足實際生產(chǎn)的需要。
