基于叶绿素荧光的LED补光控制系统
发布时间：2021-06-25 03:03
人工光源是植物工厂对作物进行光环境调控的主要手段,但人工光源的能耗却占到了植物工厂总能耗的40%以上,此外,传统的补光策略仅仅是依据温度、湿度、CO2等环境因素的定值补光策略,并没有检测植物的生理信息,做不到实时动态的反馈控制,而且一味地注重植物的生长速率,并没有考虑经济成本等因素。而叶绿素荧光作为一种快速的检测手段可以方便的获取植物的光合状态,通过对叶绿素荧光的测定,可以知道PSⅡ系统的光化学量子效率（Yield）,这反应了植物对光能的利用效率,因此在保证植物光合速率的前提下,通过开发基于叶绿素荧光的LED补光控制系统,最大化地提高植物对光能的利用效率是一种有效的手段。本文主要研究内容和成果如下:（1）面向植物补光的LED调光方式筛选为了选取适合植物生长的LED调光方法,针对PWM调光和线性模拟调光,分别从寿命、调光线性度、发光效率、能耗以及对植物生长的影响等方面进行了实验对比和分析。实验结果表明:两种调光方式下,利用阿伦尼乌斯模型计算出的LED寿命基本相;PWM调光方式下,LED的发光强度和平均电流成线性关系;随着平均电流的减少,两种调光方式的发光效率都在增加...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LED补光系统
图 1.1 LED 补光系统Fig1.1 LED lighting system人开发了一套基于叶绿素荧光的 LED 补光系统，通过研光合电子传递速率（ETR）的响应，进行多元线非性回归温度下番茄的最优光强模型。设计了一种基于生物反馈的 LED 调光方法，如图 1.2 所示过叶绿素荧光监测系统监测叶绿素荧光参数 ETR 和 Yield保持不变，并认为这种方法可以降低 LED 的能耗，减少植
并不要求输入电压为正弦波，原理是切割输入波形来达到一定的有效值以用于 LED 调光，但存在着一系列的问题，会造成低负载时不稳定，消阻，以及会因为振荡问题造成 LED 闪烁和发出燥声等问题[54]。）线性模拟调光模拟调光的原理是：根据二极管的发光特性，发光强度的大小主要取决，当正向电流增大时，LED 的发光强度便会增强。）PWM 调光M 调光方式是通过改变脉冲宽度调制（PWM）的方式，是一种数字调光出对模拟电路进行控制，PWM调光的原理如图2.1所示，当逻辑电平输出M 电流为最大值，当逻辑电平输出为 0 时，瞬时 PWM 电流为最低值 0率始终处于开和关两种状态，通过改变开和关的频率就可以改变 PWM 改变开和关在一个脉冲周期内所占比重就可以改变 PWM 脉冲的占空比控方式符合数字电路的特点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同比例红蓝光对奶油生菜生长、光合特性及品质的影响[J]. 张珂嘉,邹志荣,杨俊伟,何雅倩,曹晏飞. 蔬菜. 2018(02)
[2]弱光条件下LED补光灯的频率和占空比对生菜生长的影响[J]. 王晓旭,何蔚,陈丹艳,陈乐涵,胡晓婷,杨振超. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2017(12)
[3]LED连续光和不同频率间歇光对黄瓜幼苗生长及光合特性的影响[J]. 王达菲,杨振超,蔡华,王晓旭,何蔚. 北方园艺. 2016(19)
[4]植物工厂LED光源与光环境智能控制策略[J]. 刘文科,杨其长. 照明工程学报. 2014(04)
[5]LED光源下不同光照时间对生菜生长的影响[J]. 毛金柱,邱权,张芳,李宁,胡跃高,薛绪掌. 农机化研究. 2014(03)
[6]红锥苗期生长特性和叶绿素荧光对不同光强的响应[J]. 姜英,郝海坤,黄志玲,申文辉,何琴飞,彭玉华,黄小荣. 中南林业科技大学学报. 2013(10)
[7]LED调光方法与改善[J]. 陈文峰,陈晓清,韩笑. 电子世界. 2013(14)
[8]不同光强的LED光源对水培上海青生长和品质的影响[J]. 谢素珍,刘士哲,陈建胜,蔡如海,罗健. 广东农业科学. 2013(14)
[9]调光方式对LED色温和光通量的影响[J]. 刘祖隆,郭震宁,胡志伟,林建南. 华侨大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]LED光源在农业照明领域的市场需求分析[J]. 李效民. 湖北农业科学. 2012(19)
博士论文
[1]番茄叶绿素荧光参数动态检测及LED光环境调控系统研究[D]. 李征明.沈阳农业大学 2016
硕士论文
[1]基于STM32的多点加载控制系统的设计[D]. 刘婷.燕山大学 2014
[2]植物智能补光系统的设计[D]. 孙惠洋.哈尔滨工程大学 2014
[3]不同光强光质对烤烟生长发育和烟碱合成代谢的影响[D]. 周宏.南京农业大学 2013
[4]用于植物生长补光的LED照明系统研究[D]. 赵启蒙.复旦大学 2012
[5]虎舌红对不同光照强度的响应[D]. 阳圣莹.四川农业大学 2009
[6]温度和光周期对水培生菜生长的影响及生长模型初探[D]. 严妍.华中农业大学 2008
[7]人工光源在闭锁式植物工厂中的应用研究[D]. 刘水丽.中国农业科学院 2007
本文编号：3248360
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LED补光系统
图 1.1 LED 补光系统Fig1.1 LED lighting system人开发了一套基于叶绿素荧光的 LED 补光系统，通过研光合电子传递速率（ETR）的响应，进行多元线非性回归温度下番茄的最优光强模型。设计了一种基于生物反馈的 LED 调光方法，如图 1.2 所示过叶绿素荧光监测系统监测叶绿素荧光参数 ETR 和 Yield保持不变，并认为这种方法可以降低 LED 的能耗，减少植
并不要求输入电压为正弦波，原理是切割输入波形来达到一定的有效值以用于 LED 调光，但存在着一系列的问题，会造成低负载时不稳定，消阻，以及会因为振荡问题造成 LED 闪烁和发出燥声等问题[54]。）线性模拟调光模拟调光的原理是：根据二极管的发光特性，发光强度的大小主要取决，当正向电流增大时，LED 的发光强度便会增强。）PWM 调光M 调光方式是通过改变脉冲宽度调制（PWM）的方式，是一种数字调光出对模拟电路进行控制，PWM调光的原理如图2.1所示，当逻辑电平输出M 电流为最大值，当逻辑电平输出为 0 时，瞬时 PWM 电流为最低值 0率始终处于开和关两种状态，通过改变开和关的频率就可以改变 PWM 改变开和关在一个脉冲周期内所占比重就可以改变 PWM 脉冲的占空比控方式符合数字电路的特点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同比例红蓝光对奶油生菜生长、光合特性及品质的影响[J]. 张珂嘉,邹志荣,杨俊伟,何雅倩,曹晏飞. 蔬菜. 2018(02)
[2]弱光条件下LED补光灯的频率和占空比对生菜生长的影响[J]. 王晓旭,何蔚,陈丹艳,陈乐涵,胡晓婷,杨振超. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2017(12)
[3]LED连续光和不同频率间歇光对黄瓜幼苗生长及光合特性的影响[J]. 王达菲,杨振超,蔡华,王晓旭,何蔚. 北方园艺. 2016(19)
[4]植物工厂LED光源与光环境智能控制策略[J]. 刘文科,杨其长. 照明工程学报. 2014(04)
[5]LED光源下不同光照时间对生菜生长的影响[J]. 毛金柱,邱权,张芳,李宁,胡跃高,薛绪掌. 农机化研究. 2014(03)
[6]红锥苗期生长特性和叶绿素荧光对不同光强的响应[J]. 姜英,郝海坤,黄志玲,申文辉,何琴飞,彭玉华,黄小荣. 中南林业科技大学学报. 2013(10)
[7]LED调光方法与改善[J]. 陈文峰,陈晓清,韩笑. 电子世界. 2013(14)
[8]不同光强的LED光源对水培上海青生长和品质的影响[J]. 谢素珍,刘士哲,陈建胜,蔡如海,罗健. 广东农业科学. 2013(14)
[9]调光方式对LED色温和光通量的影响[J]. 刘祖隆,郭震宁,胡志伟,林建南. 华侨大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]LED光源在农业照明领域的市场需求分析[J]. 李效民. 湖北农业科学. 2012(19)
博士论文
[1]番茄叶绿素荧光参数动态检测及LED光环境调控系统研究[D]. 李征明.沈阳农业大学 2016
硕士论文
[1]基于STM32的多点加载控制系统的设计[D]. 刘婷.燕山大学 2014
[2]植物智能补光系统的设计[D]. 孙惠洋.哈尔滨工程大学 2014
[3]不同光强光质对烤烟生长发育和烟碱合成代谢的影响[D]. 周宏.南京农业大学 2013
[4]用于植物生长补光的LED照明系统研究[D]. 赵启蒙.复旦大学 2012
[5]虎舌红对不同光照强度的响应[D]. 阳圣莹.四川农业大学 2009
[6]温度和光周期对水培生菜生长的影响及生长模型初探[D]. 严妍.华中农业大学 2008
[7]人工光源在闭锁式植物工厂中的应用研究[D]. 刘水丽.中国农业科学院 2007
本文编号：3248360
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3248360.html
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