日光温室环境建模及控制策略的研究

《日光温室环境建模及控制策略的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、论文编号]006015-0187中图分类号N945.12学科分类号520.2010密级T1ANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY硕士学位论文M.S.DISSERTATION光温室环境建模及控制策略的研究ResearchonModelingandControlStrategyinSunlightGreenhouseEnvironment控制科学与工程控制科学与工程史丽荣王红君教授天津理工大学研究生部.〇一五年牡剎牲声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研咒工作和取得的研宄成果’除了文中特别加以标注和致谢之处外’论文中不包含其他人

2、己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宂所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位洽文作者答名筌孛q期：前今J月學隹论丈狀权使用救权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇_，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）y学往论丈作者答名：导邺答名：表答孛£

3、

4、期：2m年3月答孛《期：>月7«分类号：520.2010密级：天津理工大学研究生学位论文日光温室环境建模及控制策略的研究（申请硕士学位）学科专业：控制科学与工程研究方向：控制理论与控制工程作者姓名：史丽荣指导教师：王红君教授2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchonModelingandControlStrategyinSunlightGreenhouseEnvironmentByShiLirongSupervisorWangHong

5、junMar.2015摘要经常用于寒冷季节喜温作物种植栽培的日光温室，透光和保温功能良好。日光温室可以应对严寒、霜冻等极端恶劣的气候环境对作物产生的影响，提高作物产量和质量。现代化的日光温室，不仅能够密封保温、通风降温，同时具有调控室内温湿度、光照等环境的功能，用计算机自动控制创造作物所需的最佳环境条件。使得作物在外界环境极为恶劣的条件下，也能够在温室内正常生长发育。建立日光温室小气候模型是实现日光温室控制的重要环节。由于室内温度和湿度环境不仅受到室内环境因素和温室结构的影响，还受到室外气象条件的影响，并且这些影响因子之间有着十分复杂的关系，因此，日光温室

6、小气候环境是一个高度非线性、强耦合、大时延的系统，建立它的机理模型相对困难。基于日光温室的复杂特性，本文采用人工神经网络建立基于贝叶斯正则化算法的日光温室温度和湿度的神经网络预测模型。该模型首先采用主成分分析法简化网络模型的输入，解耦影响因子间的耦合关系。然后采用贝叶斯正则化算法优化网络模型，提高网络泛化能力。为了验证所建立的预测模型的效果，本文又选取了神经网络的常用算法（梯度下降法、动量梯度下降法）建立了温度和湿度的预测模型，通过对比发现，采用贝叶斯正则化算法建立的模型预测精度高，网络泛化能力强。基于所建立的日光温室小气候环境预测模型，本文提出日光温室温

7、度环境的控制策略。提出将具有知识表达能力的模糊逻辑与具有自学习自适应能力的神经网络相结合，设计建立模糊神经网络控制器。采用模糊神经网络控制方案来仿真验证日光温室温度环境控制系统，仿真结果显示，利用模糊神经网络实现对日光温室小气候温度环境的控制是行得通的，并且模糊推理规则被神经网络记忆，不仅可以提高控制精度，而且可以增强控制系统的自适应能力。关键词：日光温室BP神经网络小气候环境预测模型模糊神经网络AbstractSunlightgreenhousewithgoodlightandheatfunction,usedforlowseasonthermophil

8、iccropscultivation.Sunlightgreenhousecancopewiththecold,frostandotherextremeweatherconditionsoncrops,increasecropyieldandquality.Modernsunlightgreenhouse,cannotonlysealedinsulation,ventilationandcooling,atthesametimehasthefunctionofregulatingtheindoortemperatureandhumidity,illumin

9、ationandsoonenvironment,creatingt