| 【中文题名】 | 基于专家系统的温室智能化控制研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-9 |
| 【中关键词】 | 温室,专家系统,模糊控制,PID控制,分态控制, |
| 【英关键词】 | greenhouse,expert system,fuzzy control,PID control,divided state control, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>人工智能理论>专家系统、知识工程> |
| 【论文摘要】 |
我国农业正处于从传统农业向设施农业转型的新阶段，在这一时期里，国家采取了一系列的举措来大力推进农业现代化的进程。设施农业是农业现代化的一个重要标志，现代化的温室是实现作物生产优质高效生产的重要设施。温室环境的控制，特别是温室环境的智能控制问题就成为了设施农业中一个重要的研究课题。近年来，国内外许多研究人员在这方面做了大量的研究工作，但是温室环境控制是一项十分复杂的工程，目前还有多方面的问题需要进一步的研究探索。
本课题对温室控制的算法进行了研究。模拟人的逻辑推理过程，对温室控制参数进行模糊PID控制。提出了一种温室智能控制的策略，即温室“多因子综合分态控制”策略，将温室的运行状态进行简化，分解为10个主要的运行状态，由作物栽培专家系统根据作物需要的理想环境参数与温室当前环境参数判断推理得到温室应该运行的状态。
应用计算机技术、传感器技术、仪器技术、先进PID控制技术，设计了基于作物栽培专家系统的温室计算机智能控制系统。控制系统硬件部分采用PC机作为上位机，西门子S7—200PLC作为下位机，构成一个可扩展的DCS控制系统，用于完成温室环境的温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度等参数的采... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-9 |
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第一章 绪论 |
9-16 |
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1.1 本课题研究的背景与意义 |
9-11 |
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1.2 国内外温室控制技术的研究现状 |
11-15 |
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1.2.1 国外温室控制技术的研究现状 |
11-12 |
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1.2.2 国内温室控制技术的研究现状 |
12-14 |
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1.2.3 国内温室产业存在的问题及温室控制技术的发展方向 |
14-15 |
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1.3 本课题的主要研究内容 |
15-16 |
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第二章 温室控制技术与算法研究 |
16-26 |
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2.1 温室环境控制特点 |
16-18 |
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2.1.1 温室类型 |
16 |
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2.1.2 温室气候环境控制因子 |
16-17 |
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2.1.3 温室环境的主要特点 |
17-18 |
|
2.2 温室PID控制 |
18-21 |
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2.2.1 PID控制原理 |
18-20 |
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2.2.2 数字PID控制仿真 |
20-21 |
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2.3 温室模糊 PID控制 |
21-26 |
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2.3.1 模糊控制原理 |
21 |
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2.3.2 模糊控制器设计 |
21-22 |
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2.3.3 温室温度模糊 PID控制及仿真 |
22-26 |
|
第三章 温室“多因子综合分态控制”控制策略研究与温室作物栽培专家系统设计 |
26-35 |
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3.1 温室气候因子的调节与控制要求 |
26-29 |
|
3.1.1 温度的调节与控制 |
26-27 |
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3.1.2 湿度的调节与控制 |
27-28 |
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3.1.3 CO_2浓度的调节与控制 |
28-29 |
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3.1.4 光照的调节与控制 |
29 |
|
3.2 温室“多因子综合分态控制”控制策略 |
29-30 |
|
3.3 温室控制专家系统 |
30-33 |
|
3.3.1 作物专家控制系统的总体结构 |
31-32 |
|
3.3.2 作物专家系统的知识表示 |
32 |
|
3.3.3 作物专家系统的二级推理机 |
32-33 |
|
3.4 温室“多因子综合分态控制”系统的开发工具 |
33-35 |
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第四章 温室智能控制系统硬件设计 |
35-43 |
|
4.1 温室自动控制系统的功能要求 |
35-36 |
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4.1.1 信息检测 |
35 |
|
4.1.2 运行报警 |
35-36 |
|
4.1.3 控制执行机构 |
36 |
|
4.2 常见控制系统的组成 |
36-38 |
|
4.3 温室“多因子综合分态控制”智能控制系统 |
38-43 |
|
4.3.1 智能控制系统总体结构 |
39-40 |
|
4.3.2 传感器 |
40-41 |
|
4.3.2.1 温度传感器 |
40 |
|
4.3.2.2 湿度传感器 |
40-41 |
|
4.3.2.3 光照传感器 |
41 |
|
4.3.2.4 CO_2浓度传感器 |
41 |
|
4.3.3 PLC控制器 |
41-42 |
|
4.3.4 执行机构 |
42-43 |
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4.3.4.1 正反转执行机构的控制 |
42 |
|
4.3.4.2 开关机构的控制 |
42-43 |
|
第五章 温室“多因子综合分态控制”智能控制系统的软件设计与实现 |
43-51 |
|
5.1 软件编程环境 |
43 |
|
5.2 软件功能概述 |
43-44 |
|
5.3 上位机软件的设计 |
44-48 |
|
5.3.1 用户窗口 |
44-46 |
|
5.3.2 设备通信 |
46 |
|
5.3.3 配方设计 |
46-47 |
|
5.3.4 运行策略 |
47-48 |
|
5.4 下位机程序设计 |
48-51 |
|
5.4.1 变量定义 |
48-49 |
|
5.4.2 程序结构 |
49-51 |
|
第六章 结论与展望 |
51-53 |
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6.1 本课题主要完成的工作 |
51 |
|
6.2 结论 |
51 |
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6.3 今后研究工作的展望 |
51-53 |
|
致谢 |
53-54 |
|
参考文献 |
54-58 |
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附录 A |
58 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.388892 |
