温室环境建模及控制策略研究

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1、中图分类号：ＴＰ２７３密级；公开ＵＤＣ：６２１学校代码；１００８２—一师－＾说请台，ｉＴｆｃｔ才／弁嗦續ＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕ｄｂ学位论文’温室环境建模及控制策略研究Ｉ，＇‘＇Ｖ：游驗一川化＇：＇论文作者：指导教师：义糊英教授企业指导教师：姚福来申请学位类别：工程硕±学科、领域：控制工程所在单位；电气工程学院＇：４答辩日期：２０１５年５月２９日＇＇河北科技大学学位论文原创性声明

2、本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研巧做出重要责献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方。式标明除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：指导教师签名：３■之聲年５月曰审Ｊ月么曰＾Ｊ河北科技大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可Ｗ将本学位论文的全

3、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，在适用本授权书。＿＿年解密后本学位论文属于ｎ／不保密。＂＂（请在上方框内打Ｖ）学位论文作者签名；指导教师签名：王也年１月３曰年／月？曰＾＾ClassifiedIndex：TP273SecrecyRate：PublicizedUDC：621UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeTheModelingandControlSt

4、rategiesofGreenhouseEnvironmentCandidate：GaoYuxianSupervisor:Prof.LiuChaoyingEnterpriseSupervisor：SNENGR.YaoFulaiAcademicDegreeApppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlEngineeringEmployer：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination:May,2015河北科技大学硕士学位论文摘要温室控制是设施农业种植过程中有效的生产工具，已经成为国

5、内外重要的研究课题。温室环境是一个非常复杂和动态的环境系统，温室内各个环境因子间相互作用，并且作物生长也影响着环境因子。因此如何实现温室内各环境因子的协调控制，同时降低设备的操作费用，将是温室环境控制要解决的主要问题。本文在查阅国内外相关文献的基础上，对温室内环境建模及控制算法进行了深入的研究，根据温室内的热能平衡以及物质平衡定律，建立了温室内温、湿度的数学模型。冬季由于不考虑温湿度间的耦合作用，结合温度模型的特点，分别设计了常规PID，纯模糊，模糊PID控制器来对温度进行控制，并对其进行了仿真对比分析，结果表明模糊PID控制器的控制效果最佳。夏季，针对已建立温室温湿度耦合，非线性的模

6、型特性，采用非线性系统反馈前馈线性化解耦和PID神经网络分别对其设计了解耦控制器，并分别进行了MATLAB实验仿真，结果表明所设计的控制器具有良好的性能，可以实现对温、湿度目标曲线的跟踪与调节。但是反馈前馈线性化解耦控制算法属于数学上的精确控制，该算法大大依赖于温室模型的精确程度，而神经网络有着强大的鲁棒性和容错能力，且不依赖被控对象的数学模型，对复杂的温室机理特性有着更强的适应能力。关键词温室；机理模型；非线性；PID神经网络；解耦河北科技大学硕士学位论文AbstractGreenhousecontrolistheeffectiveproductiontoolsintheproces

7、soffacilitiesagriculturalcultivation,whichhasbecomeanimportantresearchtopicathomeandabroad.Greenhouseenvironment,associatedwiththeinteractionamongthevariousenvironmentalfactorswhicharealsoaffectedbycropgrowth,isadynamicandex