果蔬溫室溫度智能自適應(yīng)控制
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 07:09
果蔬種植溫室溫度是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合、大滯后、時(shí)變復(fù)雜系統(tǒng),為了提高果蔬溫室溫度控制精度,設(shè)計(jì)一種基于模糊免疫PID的果蔬溫室溫度控制方法。利用溫度積溫法對(duì)溫度閾值進(jìn)行計(jì)算,使其能夠適應(yīng)外界環(huán)境動(dòng)態(tài)變化。在傳統(tǒng)PID控制算法中引入模糊控制,通過(guò)模糊免疫控制對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線自適應(yīng)調(diào)整,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。對(duì)該控制方法進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明,該控制方法超調(diào)量小、穩(wěn)定周期短,可大幅提高果蔬室溫溫度控制精度,從而提高果蔬種植質(zhì)量。
【文章來(lái)源】:食品工業(yè). 2020,41(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
傳統(tǒng)PID控制器結(jié)構(gòu)
為使傳統(tǒng)PID控制器具有自適應(yīng)性,提出一種基于模糊免疫的PID溫室溫度控制器,模糊免疫PID控制器結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中,比例系統(tǒng)kp由式(7)進(jìn)行調(diào)節(jié),積分系數(shù)ki和微分系數(shù)kd由模糊控制理論進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)[7-8]。為提高系統(tǒng)的抗干擾能力,在模糊控制中引入免疫理論,k代抗原數(shù)目為ε(k),TH細(xì)胞輸出為T(mén)H(k),TS對(duì)細(xì)胞影響為T(mén)S(k),則TH細(xì)胞可接收到的總刺激為:
結(jié)果表明,目標(biāo)溫度設(shè)定25℃,傳統(tǒng)PID控制器超調(diào)量約45%,且溫度出現(xiàn)明顯超調(diào),最大超調(diào)35℃,經(jīng)過(guò)1 500 s系統(tǒng)才趨于穩(wěn)定;模糊PID控制器相較于傳統(tǒng)PID控制器超調(diào)量明顯減小,約13%,調(diào)節(jié)時(shí)間約600 s;而提出的模糊免疫PID控制器能迅速達(dá)到目標(biāo)溫度,且超調(diào)量明顯減小,在500 s時(shí)便可趨于穩(wěn)定;谀:庖叩腜ID控制器具有更好的動(dòng)靜態(tài)特性,能夠顯著提高果蔬溫度控制精度。4 結(jié)語(yǔ)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于變論域模糊理論的溫室番茄智能控溫策略[J]. 王健,謝南. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2018(03)
[2]基于溫度積分算法的溫室環(huán)境控制方法[J]. 袁洪波,李莉,王俊衡,N.A.Sigrimis. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[3]溫室環(huán)境控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊學(xué)坤,蔣曉,諸剛. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2013(04)
[4]溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 王君,于海業(yè),張蕾. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2010(12)
[5]溫室環(huán)境控制與溫室模擬模型研究現(xiàn)狀分析[J]. 丁為民,汪小旵,李毅念,王健. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2009(05)
[6]我國(guó)現(xiàn)代溫室環(huán)境控制硬件系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 畢玉革,麻碩士. 農(nóng)機(jī)化研究. 2009(03)
[7]基于遺傳整定的永磁交流伺服系統(tǒng)模糊免疫PID控制器[J]. 史婷娜,張典林,夏長(zhǎng)亮,陳煒,萬(wàn)健如. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]模糊免疫非線性PID控制的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王斌,李?lèi)?ài)平. 控制工程. 2007(S1)
本文編號(hào):3456898
【文章來(lái)源】:食品工業(yè). 2020,41(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
傳統(tǒng)PID控制器結(jié)構(gòu)
為使傳統(tǒng)PID控制器具有自適應(yīng)性,提出一種基于模糊免疫的PID溫室溫度控制器,模糊免疫PID控制器結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中,比例系統(tǒng)kp由式(7)進(jìn)行調(diào)節(jié),積分系數(shù)ki和微分系數(shù)kd由模糊控制理論進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)[7-8]。為提高系統(tǒng)的抗干擾能力,在模糊控制中引入免疫理論,k代抗原數(shù)目為ε(k),TH細(xì)胞輸出為T(mén)H(k),TS對(duì)細(xì)胞影響為T(mén)S(k),則TH細(xì)胞可接收到的總刺激為:
結(jié)果表明,目標(biāo)溫度設(shè)定25℃,傳統(tǒng)PID控制器超調(diào)量約45%,且溫度出現(xiàn)明顯超調(diào),最大超調(diào)35℃,經(jīng)過(guò)1 500 s系統(tǒng)才趨于穩(wěn)定;模糊PID控制器相較于傳統(tǒng)PID控制器超調(diào)量明顯減小,約13%,調(diào)節(jié)時(shí)間約600 s;而提出的模糊免疫PID控制器能迅速達(dá)到目標(biāo)溫度,且超調(diào)量明顯減小,在500 s時(shí)便可趨于穩(wěn)定;谀:庖叩腜ID控制器具有更好的動(dòng)靜態(tài)特性,能夠顯著提高果蔬溫度控制精度。4 結(jié)語(yǔ)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于變論域模糊理論的溫室番茄智能控溫策略[J]. 王健,謝南. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2018(03)
[2]基于溫度積分算法的溫室環(huán)境控制方法[J]. 袁洪波,李莉,王俊衡,N.A.Sigrimis. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[3]溫室環(huán)境控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊學(xué)坤,蔣曉,諸剛. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2013(04)
[4]溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 王君,于海業(yè),張蕾. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2010(12)
[5]溫室環(huán)境控制與溫室模擬模型研究現(xiàn)狀分析[J]. 丁為民,汪小旵,李毅念,王健. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2009(05)
[6]我國(guó)現(xiàn)代溫室環(huán)境控制硬件系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 畢玉革,麻碩士. 農(nóng)機(jī)化研究. 2009(03)
[7]基于遺傳整定的永磁交流伺服系統(tǒng)模糊免疫PID控制器[J]. 史婷娜,張典林,夏長(zhǎng)亮,陳煒,萬(wàn)健如. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]模糊免疫非線性PID控制的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王斌,李?lèi)?ài)平. 控制工程. 2007(S1)
本文編號(hào):3456898
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