果蔬温室温度智能自适应控制

发布时间：2021-10-25 07:09

　　果蔬种植温室温度是一个非线性、强耦合、大滞后、时变复杂系统,为了提高果蔬温室温度控制精度,设计一种基于模糊免疫PID的果蔬温室温度控制方法。利用温度积温法对温度阈值进行计算,使其能够适应外界环境动态变化。在传统PID控制算法中引入模糊控制,通过模糊免疫控制对PID参数进行在线自适应调整,提高系统的稳定性和系统响应时间。对该控制方法进行仿真,仿真结果表明,该控制方法超调量小、稳定周期短,可大幅提高果蔬室温温度控制精度,从而提高果蔬种植质量。 

【文章来源】：食品工业. 2020,41(04)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

传统PID控制器结构

为使传统PID控制器具有自适应性，提出一种基于模糊免疫的PID温室温度控制器，模糊免疫PID控制器结构如图2所示。其中，比例系统kp由式（7）进行调节，积分系数ki和微分系数kd由模糊控制理论进行实时调节[7-8]。为提高系统的抗干扰能力，在模糊控制中引入免疫理论，k代抗原数目为ε(k),TH细胞输出为TH(k),TS对细胞影响为TS(k)，则TH细胞可接收到的总刺激为：

结果表明，目标温度设定25℃，传统PID控制器超调量约45%，且温度出现明显超调，最大超调35℃，经过1 500 s系统才趋于稳定；模糊PID控制器相较于传统PID控制器超调量明显减小，约13%，调节时间约600 s；而提出的模糊免疫PID控制器能迅速达到目标温度，且超调量明显减小，在500 s时便可趋于稳定。基于模糊免疫的PID控制器具有更好的动静态特性，能够显著提高果蔬温度控制精度。4 结语

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于温度积分算法的温室环境控制方法[J]. 袁洪波,李莉,王俊衡,N.A.Sigrimis.  农业工程学报. 2015(11)
[3]温室环境控制技术的研究现状与发展趋势[J]. 杨学坤,蒋晓,诸刚.  中国农机化学报. 2013(04)
[4]温室环境控制系统的发展[J]. 王君,于海业,张蕾.  中国农学通报. 2010(12)
[5]温室环境控制与温室模拟模型研究现状分析[J]. 丁为民,汪小旵,李毅念,王健.  农业机械学报. 2009(05)
[6]我国现代温室环境控制硬件系统的应用现状及发展[J]. 毕玉革,麻硕士.  农机化研究. 2009(03)
[7]基于遗传整定的永磁交流伺服系统模糊免疫PID控制器[J]. 史婷娜,张典林,夏长亮,陈炜,万健如.  电工技术学报. 2008(07)
[8]模糊免疫非线性PID控制的优化设计[J]. 王斌,李爱平.  控制工程. 2007(S1)



本文编号：3456898