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摘要 分析了模糊控制应用在小型花卉温室中的优越性。利用Matlab对整个模糊控制系统进行了仿真试验。研究表明，模糊控制不仅能将温度恒定在一个确定范围，而且能体现温度控制平稳，控制超调量小的特点。
关键词 模糊控制；Matlab；温度控制
中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）25-08486-02
Abstract The superiority of fuzzy control applied in small greenhouse for flowers was analyzed in this research. Matlab was used to conduct the simulation experiment on the entire fuzzy control system.The result reveals that the fuzzy control not only is able to hold the temperature constant in certain range， but also shows the characteristic of small overshoot and stable control of the temperature.
Key words Fuzzy control； Matlab； Temperature control
从清末民初开始，花卉就作为贺喜、拜寿、探亲访友必备之物。这使得花卉的需求量日益增加。如今，花卉不仅可以作为一种礼物，而且是人们日常生活的必须品。这使得小型花卉温室慢慢出现。最初小型花卉温室是作为大型花场中的一个展览区供人参观，或是作为花卉实验温室用来研究花卉生长状况。慢慢地，一些特殊的小型花卉温室出现在城市的花卉市场，供购花人在城市内买到最新鲜的花朵。虽然自20个世纪90年代以来，通过对国外先进技术的不断学习，我国农业技术水平规模化、集约化、科学化，设施面积和设施水平方面有了大幅度的提高[1-2]。近代温室从改良型日光温室、大型玻璃温室和现代化温室3个阶段得到逐步发展[3-4]。但是，在温室的控制上，仍具有时变、非线性、大滞后、很难建立精确的数学模型等特性。这使得采用以往的控制方式，很难得到预期的效果[5]。面对解决这种复杂系统中的非线性和模型不确定性问题，模糊控制得到了广泛的应用[6]。因此，笔者采用模糊控制对小型花卉温室的温度进行控制，运用Matlab对其仿真，得到模糊控制的优越性[7]。
1 控制系统介绍
该控制系统是通过对一个40 m×50 m的花卉温室实际采样获得实际人工控制数据，然后根据数据所建立的模糊控制系统模型。模糊控制系统就是模拟人对被控系统的控制方式。在实际人工控制中，工作人员需要随时监控温室温度，调节温度控制器，实现对当前温度的控制，以达到温室最优温度。针对小型花卉温室需要的控制反应快、稳定性高等特性，该模糊控制系统必须时时监控温室内当时温度，得到一个参考输入t，并与目标温度求差，得到另一参考输入e。通过模糊控制器中各部分功能输入模糊化、模糊规则、输出逆模糊化，得到一控制输出u，作用到被控对象上，使其能时时调节温室内温度，由此得到该系统的模糊控制结构图（图1）。
4 结论
在小型花卉温度模糊控制中，由模糊温度控制的特性无法确定其数学模型，但是通过仿真模拟可以看见其控制手法、控制结果。研究表明，该模糊控制系统的控制速度快（反应时间在1 s左右），控制精度高，稳定性强，达到目标温度时几乎没有超调量。由于模糊控制的控制规则适应性强，只需要通过修改输入与输出的模糊化规则，就可以达到对其他对象的控制。这可以满足温室内花卉更改时只需修改程序，就能实现温室中对不同花卉的控制，体现出模糊控制系统的适用范围广的特性。
参考文献
[1] 张晓文.施农业的发展现状与展望[J].农机推广与安全，2006（11）：6-8.
[2] 陈杰，杨祥龙，周胜军.中国设施园艺研究现状与发展趋势[J].中国农学通报，2005，21（1）：236-238.
[3] 葛志军，傅理.国内外温室产业发展现状与研究进展[J].安徽农业科学，2008，36（35）：15751-15753.
[4] 陈国辉，郭艳玲，宋文龙.温室发展现状及我国温室需要解决的主要问题[J].林业机械与木工设备，2004（2）：11-12.
[5] 冯帆，邱立春，刘维佳.模糊控制在温室温湿度控制系统中的应用[J].农机化研究，2009，31（6）：148-150.
[6] 战美，刘春红，位耀光，等.基于模糊控制的温室温湿度无线智能监控系统[J].农业工程，2013，3（3）：47-50.
[7] 兰富军.基于模糊控制与神经网络的智能温室温度控制研究[J].安徽农业科学，2012，40（7）：4437-4438，4441.
[8] 张小娟.带自调整因子模糊温度控制器的研究[J].机械设计与制造，2012（2）：219-221.
[9] 岳文杰，谢守勇，陈翀，等.基于模糊PID的温室温度控制器设计与仿真[J].农机化研究，2014（4）：194-197.
[10] 杜尚丰，孙明，董乔雪.智能控制理论与应用[M].北京：中国农业大学出版社，2005.
关键词 模糊控制；Matlab；温度控制
中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）25-08486-02
Abstract The superiority of fuzzy control applied in small greenhouse for flowers was analyzed in this research. Matlab was used to conduct the simulation experiment on the entire fuzzy control system.The result reveals that the fuzzy control not only is able to hold the temperature constant in certain range， but also shows the characteristic of small overshoot and stable control of the temperature.
Key words Fuzzy control； Matlab； Temperature control
从清末民初开始，花卉就作为贺喜、拜寿、探亲访友必备之物。这使得花卉的需求量日益增加。如今，花卉不仅可以作为一种礼物，而且是人们日常生活的必须品。这使得小型花卉温室慢慢出现。最初小型花卉温室是作为大型花场中的一个展览区供人参观，或是作为花卉实验温室用来研究花卉生长状况。慢慢地，一些特殊的小型花卉温室出现在城市的花卉市场，供购花人在城市内买到最新鲜的花朵。虽然自20个世纪90年代以来，通过对国外先进技术的不断学习，我国农业技术水平规模化、集约化、科学化，设施面积和设施水平方面有了大幅度的提高[1-2]。近代温室从改良型日光温室、大型玻璃温室和现代化温室3个阶段得到逐步发展[3-4]。但是，在温室的控制上，仍具有时变、非线性、大滞后、很难建立精确的数学模型等特性。这使得采用以往的控制方式，很难得到预期的效果[5]。面对解决这种复杂系统中的非线性和模型不确定性问题，模糊控制得到了广泛的应用[6]。因此，笔者采用模糊控制对小型花卉温室的温度进行控制，运用Matlab对其仿真，得到模糊控制的优越性[7]。
1 控制系统介绍
该控制系统是通过对一个40 m×50 m的花卉温室实际采样获得实际人工控制数据，然后根据数据所建立的模糊控制系统模型。模糊控制系统就是模拟人对被控系统的控制方式。在实际人工控制中，工作人员需要随时监控温室温度，调节温度控制器，实现对当前温度的控制，以达到温室最优温度。针对小型花卉温室需要的控制反应快、稳定性高等特性，该模糊控制系统必须时时监控温室内当时温度，得到一个参考输入t，并与目标温度求差，得到另一参考输入e。通过模糊控制器中各部分功能输入模糊化、模糊规则、输出逆模糊化，得到一控制输出u，作用到被控对象上，使其能时时调节温室内温度，由此得到该系统的模糊控制结构图（图1）。
4 结论
在小型花卉温度模糊控制中，由模糊温度控制的特性无法确定其数学模型，但是通过仿真模拟可以看见其控制手法、控制结果。研究表明，该模糊控制系统的控制速度快（反应时间在1 s左右），控制精度高，稳定性强，达到目标温度时几乎没有超调量。由于模糊控制的控制规则适应性强，只需要通过修改输入与输出的模糊化规则，就可以达到对其他对象的控制。这可以满足温室内花卉更改时只需修改程序，就能实现温室中对不同花卉的控制，体现出模糊控制系统的适用范围广的特性。
参考文献
[1] 张晓文.施农业的发展现状与展望[J].农机推广与安全，2006（11）：6-8.
[2] 陈杰，杨祥龙，周胜军.中国设施园艺研究现状与发展趋势[J].中国农学通报，2005，21（1）：236-238.
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[4] 陈国辉，郭艳玲，宋文龙.温室发展现状及我国温室需要解决的主要问题[J].林业机械与木工设备，2004（2）：11-12.
[5] 冯帆，邱立春，刘维佳.模糊控制在温室温湿度控制系统中的应用[J].农机化研究，2009，31（6）：148-150.
[6] 战美，刘春红，位耀光，等.基于模糊控制的温室温湿度无线智能监控系统[J].农业工程，2013，3（3）：47-50.
[7] 兰富军.基于模糊控制与神经网络的智能温室温度控制研究[J].安徽农业科学，2012，40（7）：4437-4438，4441.
[8] 张小娟.带自调整因子模糊温度控制器的研究[J].机械设计与制造，2012（2）：219-221.
[9] 岳文杰，谢守勇，陈翀，等.基于模糊PID的温室温度控制器设计与仿真[J].农机化研究，2014（4）：194-197.
[10] 杜尚丰，孙明，董乔雪.智能控制理论与应用[M].北京：中国农业大学出版社，2005.