【摘要】：針對南疆以塑料大棚為主的設(shè)施農(nóng)業(yè),智能溫室的研究顯得十分必要。為此,針對南疆設(shè)施農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀,基于多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù),將模糊推理算法與專家系統(tǒng)結(jié)合起來,建立了適用于南疆自然氣候條件下的智能溫室自動化控制模型。通過采集和融合南疆地區(qū)實時溫室控制參數(shù),該系統(tǒng)可以取得精確的監(jiān)控結(jié)果。結(jié)果表明:該方法提高了溫室環(huán)境參數(shù)測控的決策準確性,有效解決了設(shè)施農(nóng)業(yè)的控制精度,為增大農(nóng)作物產(chǎn)能提供進一步解決措施,對緩解南疆蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品緊缺等實際問題具有十分重要的實際意義。
【圖文】：

式鶼钅?TDZKQN201509)作者簡介:王憲磊(1983－)，男，陜西子洲人，講師，碩士，(E－mail)793131588@qq．com。據(jù)某種規(guī)則進行組合，通過合理支配和使用多傳感器及其觀測信息，對被測對象進行一致性解釋和描述，實現(xiàn)對應(yīng)的決策和估計［1］。各類傳感器在信息融合的設(shè)計中允許其具有如實時或非實時、互相支持或互補、互相矛盾或競爭等不同的特征。與單傳感器數(shù)據(jù)處理方式相比，多傳感器融合系統(tǒng)所處理的多傳感器數(shù)據(jù)具有更復(fù)雜的形式，該控制方法能夠更有效、合理地利用多傳感器資源［2］。多傳感器融合過程如圖1所示。信息融合過程主要包括信息提娶信息預(yù)處理、傳感器數(shù)據(jù)融合和控制結(jié)果輸出4個環(huán)節(jié)［3］。圖1多傳感器數(shù)據(jù)融合過程Fig．1Theprocessofmuiti－sensordatafusion多傳感器輸入量如室內(nèi)外溫濕度、光照強度等信息攝入量多為具有不同特征的非電信號，A/D先將此部分非電信號轉(zhuǎn)化為電信號，即計算機能夠處理的數(shù)字量。信息預(yù)處理是將由于受到隨機因素的影響產(chǎn)生的干擾及噪音信息的轉(zhuǎn)換后的電信號進行過濾處理，提取濾除干擾及噪音信息的各電信號的特征量再進行多傳感器融合處理，從而輸出融合結(jié)果［4］。·39·2017年7月農(nóng)機化研究第7期DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2017.07.007

1．2數(shù)據(jù)融合算法根據(jù)現(xiàn)有融合算法的優(yōu)缺點，本文將模糊推理算法和專家系統(tǒng)相結(jié)合，形成模糊推理專家系統(tǒng)算法用于南疆溫室的智能控制，并設(shè)計出一套應(yīng)用模糊專家系統(tǒng)算法的多傳感器融合機理的智能溫室控制系統(tǒng)。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖Fig．2Thestructureofsystemglobal2模糊專家系統(tǒng)2．1模糊推理模糊推理本質(zhì)就是將一個給定輸入空間通過模糊邏輯的方法映射到一個特定的輸出空間的計算過程。1974年，首次提出Fuzzy邏輯控制的Mamdani算法是最常見的模糊算法，并給出一種基于CＲI方案的Fuzzy推理算法，至今仍是一種被廣泛使用的有效算法［5］。模糊推理算法實質(zhì)為“IF－THEN”的法則形式，是由利用經(jīng)驗或相關(guān)知識得到的規(guī)則轉(zhuǎn)化而成。由于大多數(shù)的模糊推理并非只有一個法則，通常事實需要推理時主要有以下幾種推理方法:①邏輯和、邏輯積、邏輯和;②邏輯積、邏輯積、邏輯和;③邏輯積、代數(shù)積(取隸屬度的乘積值)、邏輯和。本文采取邏輯積、邏輯積、邏輯和的推理方法，即Mamdani的Min－Max模糊推理算法，，邏輯積為Min計算，邏輯和為Max計算，用∧表示Min計算，∨表示Max計算。模糊推理過程如下:設(shè)A、B、C分別是論域X、Y、Z上的模糊集合，已知論域A、B上的模糊集合X、Y，推出論域Z上新的模糊集合C。即有規(guī)則如下IfxisA1andyisB1，thenzisC1IfxisA2andyisB2，thenzisC2當(dāng)模糊推理具有多個前件時，多條規(guī)則的形成為每條模糊規(guī)則的模糊并集，將系統(tǒng)的多條前件進行如下處理:u1=ua1(A1)∧ub1(B1)u2=ua2(A2)∧ub2(B2)對于推理系統(tǒng)的第i條規(guī)則，則有輸出控制量的隸屬函數(shù)則為uZi＇(C)=ui∧uZi(C)i=1，2所以，所有的規(guī)則共?
【作者單位】： 塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院;新疆維吾爾自治區(qū)普通高等學(xué)�，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(31260288) 塔里木大學(xué)校長基金青年創(chuàng)新資金項目(TDZKQN201509)
【分類號】：S625.3;S126


本文編號：2525843