基于模糊控制的温室智能控制系统设计

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本文研究了模糊控制技术在温室微环境控制中的应用,开发了一套温室智能控制系统,并在实际应用中取得了良好的控制效果。首先,介绍了影响温室作物生长的环境因子,对温室中用于调节环境参数的各执行机构的功能、特点做了较全面的分析,并以此为基础,按照温室微环境控制的要求和特点确定了智能控制系统的总体方案。其次,鉴于温室微环境是一个多变量、强耦合、大滞后、时变的被控对象,无法建立准确的数学模型,常规的开关量或者PID控制无法获得理想的控制效果,本文在吸取前人研究成果的基础上,设计了基于模糊控制理论的智能模糊控制器。第三,设计了控制系统的硬件和软件系统。硬件系统由上位机、下位机和无线传感网络三部分组成,为了提高系统的稳定性和可靠性,上位机选用工控机,下位机选用PLC;上位机管理软件基于C#和Microsoft.NET Framework平台开发,下位机程序采用Step7micro-win sp6软件编程,无线传感网络与上位机之间的通信程序采用TinyOS平台和nesC语言开发。最后,以对温度、湿度两个参数的控制效果为例,对控制系统的实际控制效果进行了分析,实验结果表明,本控制系统稳定可靠、控制过程超调小、平稳性好、响应时间较短、控制效果较理想。
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