本文關鍵詞：基于模糊PID控制器的葉菜溫室測控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,對農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境的控制也向著智能化的方向發(fā)展,但農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境是一個多因子相互耦合且時變的控制對象,難以進行精確地描述與建模。且江浙地區(qū)四季氣候變化明顯,夏季炎熱潮濕,冬季寒冷干燥,晝夜溫差及濕度差較大,而現(xiàn)有的測控系統(tǒng)控制模式固定,不能隨著環(huán)境的變化而變化,達不到很好的控制效果。PID控制器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)的控制領域中被廣泛應用,它具有性能穩(wěn)定、實現(xiàn)簡單的特點。當系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不清晰、無法進行精確建模時,使用PID技術(shù)較為理想。但如何對PID控制器進行參數(shù)整定是系統(tǒng)的關鍵問題,常規(guī)PID控制器的控制規(guī)則建立后一般固定不變,對系統(tǒng)運行工況變化的適應能力、抗干擾的能力不足,容易產(chǎn)生較大的超調(diào)。由于模糊控制是一種非線性的控制技術(shù),可以根據(jù)現(xiàn)場運行環(huán)境的變化使用模糊邏輯推理完成決策,所以將模糊算法與PID控制器相結(jié)合來減小系統(tǒng)產(chǎn)生的超調(diào),提升系統(tǒng)的響應速度及抗干擾能力。本文針對江浙地區(qū)氣候變化的特點,通過對葉菜生長環(huán)境的研究,設計了基于模糊算法的PID控制器,用于實現(xiàn)對葉菜溫室環(huán)境的調(diào)控。在控制器的設計中,以溫度實際值與設定值的差值及其變化率為輸入來決策輸出量,運用模糊推理對PID控制器的三個參數(shù)Kp、Ki、Kd進行調(diào)整,使PID參數(shù)能夠在線自整定,完善了PID控制器的自適應性能。最后,以江蘇省農(nóng)科院六合農(nóng)業(yè)示范基地為試驗對象對系統(tǒng)的實際運行效果進行測試,測試結(jié)果表明系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況對溫室環(huán)境進行調(diào)控,控制過程超調(diào)小,響應時間較短,滿足了現(xiàn)代精細農(nóng)業(yè)對溫室環(huán)境的控制需求。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S626;TP273

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1257479