在资源节约和高效生产的时代,农业的发展技术不断提高,温室智能控制系统是近年来逐渐发展起来的新技术。这是结合现代计算机自动控制技术、智能传感技术等高科技手段发展起来的。在计算机的综合控制下,提供一个不受季节影响的适合作物生长的环境,从而实现各种作物的优质、高效、低耗的工业化生产。
智能温室控制主要是根据外界环境的温度、湿度、CO2含量、光照度,以及风速、风向、降雨量等气候因素,对温室内的温度、湿度、通风、光照等进行控制,从而创造出适合作物生长的最佳环境。同时需要对影响作物生长的各种营养元素进行动态配方管理。在这种控制中,一个被控量的变化会影响其他被控量的变化。
根据智能温室的特点,温室的智能控制系统应该是一个控制精度好、动态品质好、稳定性好的系统,主要由三部分组成:3360。
(1)信号采集输入部分3360包括诸如温度、湿度、照度、风速、风向、降雨量等环境因素的检测。
(2)信号转换与显示处理部分3360将采集的信号转换成计算机和操作者可识别的量,经计算机处理后显示在LED显示器上;
(3)输出和控制部分3360控制风扇、湿帘、遮阳帘、天窗等系统的开启和关闭。
由于温室内的环境是一个多变、非线性、大时滞的复杂动态系统,很难建立精确的数学模型,所以温室内的智能控制系统采用模糊控制,利用模糊控制器本身的避灾特性实现控制器结构中的幂解,即把一个多输入多输出模糊控制器分解成若干个多输入单输出模糊控制器。对于单个模糊控制器,根据实验结果和经验总结出模糊控制规则,然后通过模糊推理得到模糊控制表,并将控制表存储在单片机中。在实际控制中,单片机根据模糊输入变量值,直接查控制表,得到被控量的模糊值,再将其解模糊后作为输出控制被控量。