试析基于lonworks总线结构的温室控制系统

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1、上海交通大学硕士学位论文基于LONWORKS总线结构的温室控制系统姓名：刘山申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：田作华20050101上海交通大学硕士学位论文摘要基于LONWORKS总线结构的温室控制系统摘要我国的设施农业正从粗放型向精细型转变为了进一步提高温室产品的产量和质量提高工厂化农业的经济效益人们对温室内作物各个生长时期的温光湿水CO2等环境参数提出了更高的要求研究和开发新的适合我国国情的温室监控系统具有十分重要的意义为此本文提出一种基于LonWorks总线结构的温室控制系统从硬件软件和算法三方面给出解决方案本文课题来源于上海科委科技

2、攻关项目现代化温室监控系统的开发研究主要研究成果如下1.针对温室系统数据传输距离远控制节点数目多以及对数据可靠性稳定性要求高的特点本文设计了基于LonWorks现场总线的温室监控系统克服了传统温室控制系统中采用RS485总线结构而存在的网络工程调试复杂传输距离短单总线可挂节点少总线效率低等缺点实验结果表明LonWorks总线能够很好地适应温室环境2.为了适应各种不同温室的环境因子控制要求本文设计并实现了一种基于FT3150模块的智能节点它既能完成与LonWorks网络的通讯又可作为处理器进行常规的信号采集分析处理和实时-I-上海交通大学硕士学位论文摘要控制并

3、通过单片机系统进行功能扩展能满足不同场合的控制需求3.温室系统是一个时滞系统传统控制中的PID参数整定多采用频率法或经验法效率低下采用常规遗传算法能克服此缺点但也存在解的早熟现象局部寻优能力弱和计算效率差等缺陷对此本文提出一种基于遗传模拟退火算法的PID参数优化整定方法能够有效地克服上述缺点仿真实例验证了该方法的有效性4.针对我国现代温室分布面广通讯手段落后的现状本文提出一种基于GSM网络的温室无线远程监控系统它利用GSM短消息平台传输成本低可靠性高使用方便等特点操作人员可通过手机或者固定终端设备方便地实现温室系统的远程监控该系统通过了现场测试取得了良好的效

4、果关键词LonWorks总线温室遗传算法模拟退火算法GSM无线模块-II-上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTOuragriculturalequipmentismovingfromextensivemodeltowardsintensivetype.Inordertoenhanceoutputandqualityoftheproductinthegreenhousethusincreasetheeconomicefficiencyoftheindustrializedagriculture,peoplesethigherstandard

5、sfortheenvironmentalindicessuchastemperature,humidity,water,carbondioxide.It'sofgreatsignificanttostudyanddevelopamonitoringsystemforgreenhousewhichisappropriatetoourpracticalnationalcondition.Forthispurpose,thethesisputsforwardagreenhouseenvironmentmonitorandcontrolsystembasedonLo

6、nWorksnetworkstructure,providingasolutionwithregardtohardware,softwareandarithmetic.Thisthesisisanitem,‘researchonmodernautomaticcontrolsystemforgreenhouse’,supportedbyShanghaiScienceCommission.Themaincontributionsofthisthesisareinfourfoldsasfollows.1.Consideringthecharacteristicso

7、fgreenhouseincludinglongdatatransmissiondistance,manycontrolnodes,highstandardsfordatareliabilityandstability,agreenhouseenvironmentmonitorandcontrolsystembasedonLonWorksnetworkstructureisproposed.ItcanovercomethesuchshortcomingsexistinginRS485networkstructurewhichistraditionallyap

8、pliedinthecontrolsystemofg