双时间尺度温室生产最优控制算法研究

发布时间：2022-07-03 14:54

　　温室生产使得种植者可以调控作物的生长环境,进而提高作物的产量和质量。然而,传统温室控制技术大多基于种植者的经验,缺乏科学的解释,难以保证温室生产获得最大的经济效益。最优控制算法可以将实现经济效益最大化作为控制目标,根据温室环境以及作物生长的动态模型计算得到最优控制输入,其物理意义可以通过模型进行科学的解释。但是,由于温室环境动态与作物生长的时间尺度不同,使得最优控制的计算量较大,难以在线实施。时间尺度分解的方法将温室生产最优控制分解为与作物生长相关的慢子问题,以及与温室环境相关的快子问题,大大降低了最优控制的计算量,使得其在线实施成为可能。本文针对双时间尺度温室生产最优控制研究中存在的问题,做了以下工作:（1）选取了适用于双时间尺度温室生产最优控制的温室-作物模型,运用伪谱法快速求解其开环最优控制的慢子问题和快子问题,并根据模型的物理意义对求解结果进行科学解释。开发了适用于在线实施的数字最优控制算法,以快子问题的伪谱法求解结果作为算法的初始猜测,应用于可闭环实施的滚动时域最优控制。（2）针对最优控制算法并未应用于中国日光温室的问题,本文研究了双时间尺度中国日光温室生产最优控制。基于所选... 

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
第二章 基础理论
    2.1 最优控制
    2.2 时间尺度分解
    2.3 温室生产最优控制
    2.4 最优控制数值算法
第三章 双时间尺度温室生产最优控制
    3.1 引言
    3.2 模型介绍
    3.3 仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 日光温室最优控制
    4.1 引言
    4.2 日光温室-作物建模
    4.3 仿真分析
    4.4 本章小结
第五章 温室环境自适应最优控制
    5.1 引言
    5.2 自适应最优控制原理
    5.3 仿真分析
    5.4 本章小结
第六章 温室生产双闭环最优控制
    6.1 引言
    6.2 控制原理
    6.3 仿真分析
    6.4 本章小结
第七章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
附录
作者简介



本文编号：3655084