雙時間尺度溫室生產(chǎn)最優(yōu)控制算法研究
發(fā)布時間:2022-07-03 14:54
溫室生產(chǎn)使得種植者可以調(diào)控作物的生長環(huán)境,進而提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。然而,傳統(tǒng)溫室控制技術大多基于種植者的經(jīng)驗,缺乏科學的解釋,難以保證溫室生產(chǎn)獲得最大的經(jīng)濟效益。最優(yōu)控制算法可以將實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化作為控制目標,根據(jù)溫室環(huán)境以及作物生長的動態(tài)模型計算得到最優(yōu)控制輸入,其物理意義可以通過模型進行科學的解釋。但是,由于溫室環(huán)境動態(tài)與作物生長的時間尺度不同,使得最優(yōu)控制的計算量較大,難以在線實施。時間尺度分解的方法將溫室生產(chǎn)最優(yōu)控制分解為與作物生長相關的慢子問題,以及與溫室環(huán)境相關的快子問題,大大降低了最優(yōu)控制的計算量,使得其在線實施成為可能。本文針對雙時間尺度溫室生產(chǎn)最優(yōu)控制研究中存在的問題,做了以下工作:(1)選取了適用于雙時間尺度溫室生產(chǎn)最優(yōu)控制的溫室-作物模型,運用偽譜法快速求解其開環(huán)最優(yōu)控制的慢子問題和快子問題,并根據(jù)模型的物理意義對求解結果進行科學解釋。開發(fā)了適用于在線實施的數(shù)字最優(yōu)控制算法,以快子問題的偽譜法求解結果作為算法的初始猜測,應用于可閉環(huán)實施的滾動時域最優(yōu)控制。(2)針對最優(yōu)控制算法并未應用于中國日光溫室的問題,本文研究了雙時間尺度中國日光溫室生產(chǎn)最優(yōu)控制;谒x...
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
第二章 基礎理論
2.1 最優(yōu)控制
2.2 時間尺度分解
2.3 溫室生產(chǎn)最優(yōu)控制
2.4 最優(yōu)控制數(shù)值算法
第三章 雙時間尺度溫室生產(chǎn)最優(yōu)控制
3.1 引言
3.2 模型介紹
3.3 仿真分析
3.4 本章小結
第四章 日光溫室最優(yōu)控制
4.1 引言
4.2 日光溫室-作物建模
4.3 仿真分析
4.4 本章小結
第五章 溫室環(huán)境自適應最優(yōu)控制
5.1 引言
5.2 自適應最優(yōu)控制原理
5.3 仿真分析
5.4 本章小結
第六章 溫室生產(chǎn)雙閉環(huán)最優(yōu)控制
6.1 引言
6.2 控制原理
6.3 仿真分析
6.4 本章小結
第七章 結論和展望
7.1 結論
7.2 展望
參考文獻
致謝
附錄
作者簡介
本文編號:3655084
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
第二章 基礎理論
2.1 最優(yōu)控制
2.2 時間尺度分解
2.3 溫室生產(chǎn)最優(yōu)控制
2.4 最優(yōu)控制數(shù)值算法
第三章 雙時間尺度溫室生產(chǎn)最優(yōu)控制
3.1 引言
3.2 模型介紹
3.3 仿真分析
3.4 本章小結
第四章 日光溫室最優(yōu)控制
4.1 引言
4.2 日光溫室-作物建模
4.3 仿真分析
4.4 本章小結
第五章 溫室環(huán)境自適應最優(yōu)控制
5.1 引言
5.2 自適應最優(yōu)控制原理
5.3 仿真分析
5.4 本章小結
第六章 溫室生產(chǎn)雙閉環(huán)最優(yōu)控制
6.1 引言
6.2 控制原理
6.3 仿真分析
6.4 本章小結
第七章 結論和展望
7.1 結論
7.2 展望
參考文獻
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本文編號:3655084
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