温室先进测控技术研究硕士论

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1、分类号：’fP27密级：话去{乒单位代码：10427学1-a：200411061硕士学位论文温室先进测控技术研究研究生姓名全堑导师姓名董塑熊学科、专业蕉剑堡迨鱼蕉剑三堡申请学位级别王室亟主答辩时问?!!!生i旦学位授予单位盗由盘生⋯学位授予单位代码!旦!塑2007年5月8H摘要由于具有合理利用农业资源、保护生态环境、提高农产品产量及在国际市场竞争力等优势，温室技术已成为当前国际上前沿性研究领域。如何利用自动控制系统有效地提高温室环境控制水平和现代化管理程度，是目前我国温室技术研究的重要课题之一。随着自动检测技术，过程控制技术、通讯技术及计算机技术的发展，把工业上较为成熟的、先进的控

2、制方法和管理手段引入到农业的生产设施中，实施有效的温室环境控制，已成为现阶段温室技术的主要研究方向。本文首先依据当前国内外温室发展现状，通过分析现有温室控制系统的特点，探讨了通过虚拟仪器平台，将传感器技术、仪器技术和计算机技术结合起来的新的控制方法，并根据此方法进行了温室环境监控系统的硬、软件设计。通过分析温室系统的环境参数及控制特性，本课题设计了由执行系统和PXI测控系统组成的温室硬件测控系统，对温室主要环境参数进行综合控制。PXI测控系统将高性能的嵌入式数据采集卡与传感元件、检测／调理电路和抗干扰技术结合于一体。采用基于PXI总线的数据传输方式构建智能温室测控系统是本系统硬件方

3、面的一大特点。本课题的软件系统是基于LabVIEW虚拟仪器开发平台，采用模块化设计，实现检测信号的实时采集、数据显示、数据处理、控制信号的输出及采集信号的数据管理等功能。实时多任务运行方式，使系统的通信、环境参数采集以及控制可以同步进行。同时设有手动／自动切换模式选择，实现了在线控制温室运行的目的。基于网络的决策支持模块，可以让分散的用户从不同的地点使用该系统，实现了高度的信息共享。内嵌数据库存储接口采用Ac．cess文件格式数据存储，为日后大容量数据的分析、存档提供了便利。温室环境控制系统操作方便，界面友好，经模拟运行，该系统工作稳定可靠，可以很好地满足设计要求。由于温室控制系统

4、是一个复杂的大滞后，时变性系统，难以建立精确的系统数学模型，利用传统的控制算法通常得不到非常满意的控制效果，因此本课题对温室温度控制算法进行研究，介绍了双位模糊预测控制。该控制方法综合了模糊逻辑和预测控制各自的优点来提高整个系统的控制性能。仿真结果表明，该方法具有较好的鲁棒性和较强的跟踪性能，采用该方法对温室环境进行控制可以较好的满足控制要求。在分析研究控制参数影响的基础上，提出模糊自整定预测控制的结构。I最后本文指出了本系统设计的不足和改进思路，为今后课题的进一步深入研究提供参考。本课题所做研究工作对提高温室控制和管理水平是一次有益尝试。关键词：温室；虚拟仪器；PXI；LabVI

5、EW；预测控制ⅡGreenhousetechnologyhasbecomeanadvancedresearchfieldinternationallyforitsadvantageinmakinggooduseofagricultureresource，protectingenvironment,enhancetheoutputandcompetitioncapabilityoftheproduce．Howtoimprovethecontrolperformanceandmodernizationadministrationisoneoftheimportanttasksthato

6、urgreenhouseresearchfacesatpresent．Alongwiththedevelopmentsofmeasurementtechnology,processcontroltechnology,communicationtechnologyandcomputertechnology,importingadvancedcontrolmethodsandmanagementstoimplementefficientgreenhouseenvironmentcontrolhasbcaTDmetheprimaryresearchasp@X：t．First，thepap

7、eranalysesthecharacteristicofmodemgreenhousecontrolsystem,basedonthedevelopmentactualitiesinsideandoutsidethecountry．ItclarifiesuewcontrolmethodswhichadoptVirtualInstrumentcombingwithsensortechnology,instrumenttechnologyandcomputertechn