基于CAN总线的温室环境现场层监控系统的研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文基于CAN总线的温室环境现场层监控系统的研究摘要随着电子技术水平的不断提高，温室环境控制系统迅速向智能化方向发展。结合计算机技术、信息网络技术、智能控制技术等领域的方法理论，不断改进现有控制方法，完善系统结构是温室实现现代化、产业化的必然趋势。本文结合CAN总线技术，对温室控制系统进行了研究，设计了温室环境现场层监控系统。论文在分析影响温室环境的主要因素的基础上，研究了环境调节系统以及系统执行机构。采用模块化思想，设计了模拟信号采集、数字信号采集以及开关信号控制三类CAN总线智能节点。

2、工控机、CAN总线适配卡、智能节点和各类环境因素传感器组成了温室现场层监控系统硬件部分。系统采用CAN总线作为通讯方式，并在帧结构的基础上采用CA^T2．0A技术规范，设计了系统通讯协议。分析CAN模块初始化、CAN报文接收以及发送过程，对通讯模块的软件进行了设计。工控机通过主动的形式向智能节点发送数据请求以及控制命令，并对采集的数据进行存储、处理，完成系统软件设计，实现系统对环境的控制。根据温室环境特点，采用模糊控制方法作为系统的控制策略。通过对输入输出量以及控制规则的分析，设计了温室环境监控系统的模糊控制

3、器。在学习国内外温室模型理论的基础上，得出温室动态模型。采用Matlab／Simulink软件对系统进行了仿真实验，并与实测数据进行比较，验证了模型的准确性和控制方法的可行性。最后对PID控制和模糊控制进行了比较，实验证明模糊控制方法超调量小，调整时间短，控制效果优于PID。关键宇：温室监控，环境因素，模块化设计，CAN总线，模糊控制浙江工业大学硕士学位论文DEVELOPMENTOFACANBUSBASEDFIELDLEVELMONITORINGSYSTEMFORGREENHOUSEEN_、，IRONⅣ哐NT

4、ABSTRACTWiththefastdevelopmentoftheelectronictechnology,thegreenhouseenvironmentcontrolsystemsbecomemoreandmoreintellectualized．Therealizationofgreenhousemodernizationandindustrializationnecessitatestheperfectionofsystemstructuresandimprovementtotheexisting

5、controlmethodsbyemployingcomputertechnology,informationandnetworktechnology,andintelligentcontroltechnology．Inthisdissertation,aCANbusbasedfieldlevelmonitorandcontrolsystemwasdevelopedforthegreenhouseenvironment．Theprimaryfactorsaffectingthegreenhouseenviro

6、nmentwereanalyzedandthecorrespondingcontrolsystemsandimplementingmechanismswerestudied．ThenthreekindsintelligentCANbusnodes，includinganalogsignalcollection，digitalsignalcollectionandon-offcontrolones，weredevelopedusingthemodulardesignmethod．Inall，thefieldle

7、velgreenhousemonitorandcontrolsystemcomprisesanIPC，CANinterfacecards，imelligentCANbusnodesandsomeothersensors．“浙江丁业人学硕L学位论文ThesystemadoptedtheCANbusmethodtorealizethecommunicationbetweentheIPCandtheintelligentCANBusnodes．Thecommunicationprotocol，togetherwit

8、hthecommunicationprogrammoduleincludingCANmoduleinitialization，CANdatareceptionandtransmission,wasdesignedbasedOiltheframestructureusingCAN2．0Astandard．Inthesystem,TheIPCtakestheinitiativeroleincontrol