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温室温湿度解耦控制策略被引量：4: 2019年; 生产型温室的温湿度调控大多采用简单的比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制策略,但温湿度模型具有强耦合特性,导致基于PID控制的温湿度变化相互影响,设定点跟踪效果不理想。本研究提出一种温湿度解耦控制方法,首先构建温室温湿度机理模型,将其转换为仿射非线性系统,利用坐标变换和非线性状态反馈,将原系统解耦为2个独立的积分加时延系统;然后基于此等价系统设计PID控制器,使系统状态有效跟踪设定值;最后进行仿真验证。结果表明,提出的解耦策略可以解除温湿度间的耦合关系,基于PID控制器的解耦温湿度系统设定值跟踪效果良好。; 陈俐均杜尚丰梁美惠何耀枫; 关键词：温室温湿度解耦 PID控制

日光温室草莓立体栽培智能控制系统被引量：24: 2013年; 立体栽培是将原地面的种植提升到温室内空间高度层面,这不仅使作物生长的感温层发生改变、接收到更多的日光照射,还解决了日光温室中的草莓生产管理、观光、摘菜的难题,是传统草莓种植的一次改革。但对于这样一种新的种植模式,目前还未有成熟的集高架栽培设施、滴灌、营养液配比、光照、通风、施药、温湿度等控制为一体的集成体系出现。该文介绍了一种电动式立体栽培机构,研究了一种日光温室草莓立体栽培智能控制系统。其核心内容论述了基于复杂农业大系统控制理念下,突破传统意义上的温室环境控制概念,考虑被控制量的解耦,将以往温室环境参量和作物生长参量分开,建立温室环境控制和作物生长控制2个并列的子控制系统,并在协调控制器作用下、以作物生长模型输出作为控制约束之一对各子系统进行调控。给出了基于Q学习的多Agent体协调算法,并以草莓采光随动控制和草莓根部加温控制进行了验证。该控制系统已在北京市第七届世界草莓大会日光温室草莓立体栽培中得到了成功应用。试验表明在控制草莓生长方面取得了满意的效果,草莓的挂果期比传统种植平均提前40d,草莓的果实体积平均增大22%,出产量平均提高33%。; 陈一飞路河刘柏成齐凯杜尚丰; 关键词：温室控制系统立体栽培智能协调控制草莓

日光温室集群大系统的复杂性与系统控制: 基于复杂大系统理论和智能农业控制理念,阐述了温室集群系统的复杂性和调控的必要性。从系统控制角度分析了被控对象,探讨了控制模型,考虑温室集群大系统的特点,建立了含有协调控制器的温室集群递阶控制系统,并探讨了三维描述模型,同...; 陈一飞齐凯刘柏成杜尚丰; 关键词：协调控制; 文献传递

温室生产系统环境控制算法综述被引量：1: 2021年; 温室是实现作物优质高效生产的重要设施,可以在一定程度上克服传统农业难以解决的限制因素,消除对作物生长不利的环境条件,使其部分或者全部脱离外界气候条件及土壤因素的制约,达到作物高产出、高质量、高效益和工厂化生产的目标。先进温室生产系统的标志之一是可基于温室环境控制系统进行温室生产过程调控,为作物构造合适的生长环境,以提高产量,改善质量。温室生产过程性能的好与坏取决于控制算法。在检索中外文献基础上,介绍了目前控制算法的类型、存在的问题、改进措施和未来发展趋向。; 杜尚丰董乔雪徐云冯磊; 关键词：温室环境控制优化算法智能控制

温室温度控制的节能算法研究: 通过先进的环境控制策略,使温室内环境达到作物适宜的生长条件,同时减小控制过程中的能量损耗,对温室生产而言至关重要。本文针对温度跟踪设定值控制过程中开关设备的能耗问题,提出一种基于温室温度机理模型的节能调控算法。首先,构建...; 陈俐均杜尚丰梁美惠何耀枫李嘉鹏徐丹; 关键词：节能预测控制温度模型; 文献传递

基于变频器的参数获取及其在PLC中的实现被引量：3: 2014年; 介绍了双电机同步控制运动系统中三菱FX2N系列PLC与台达VFD-M变频器之间的通讯,以此达到对基于变频器的三相异步电动机运行参数(线电压、线电流、功率因数角等)进行实时获取,为三相异步电动机的速度辨识提供了基础。在分析PLC控制变频器多种方法的基础上,针对双电机同步控制系统,文章采用了基于RS-485的MODBUS-RTU通讯控制方式,并系统地分析并研究了三菱PLC与台达变频器的硬件连接、台达VFD-M变频器的功能设置以及MODBUS-RTU通讯协议,而后给出了相关的PLC程序设计。最后,指出本文所采用的电机参数获取方法具有重大意义。; 郭沛陈一飞; 关键词：三菱PLC

农业复杂大系统的智能控制与农业物联网关系探讨被引量：23: 2012年; 基于复杂大系统智能控制理念,研究农业大系统的控制智能问题是一个富有挑战意义的课题。依据大系统控制理论以及智能控制的定义构造以农业复杂大系统智能控制为核心的智能农业系统架构,并对智能农业的内涵进行了阐述,指出了智能农业应该是以农业大系统智能控制为核心的闭环系统。同时按照网络结构体系论述了物联网的基本含义,首次对智能农业与农业物联网的关系进行了论述,指出了农业物联网在智能农业大系统中的位置和作用,探讨了与智能农业大系统的接口问题。; 陈一飞; 关键词：智能农业农业物联网网络控制器

基于物联网的温室环境测控系统被引量：5: 2018年; 为满足现代温室环境远程实时监测、环境调控的要求,基于农业物联网的基本框架,设计了嵌入式微处理器、无线传感器网络和Internet网络技术融为一体的温室环境测控系统.系统分为温室现场测控层和远程监控层.现场测控层基于无线传感器网络获取温室内外环境信息,并通过网络摄像头实现实时视频监测;远程监控层置入滞环控制、模糊控制等多种控制算法,并利用Java Script和AJAX等技术为用户提供HTML网页的交互界面,实现温室环境远程、实时、自动监控.实验结果表明,系统可实时、准确采集环境参数,数据丢包率仅为4.8%,实现实时、可靠的温室环境监测,可满足农业生产的基本要求.; 何耀枫梁美惠陈俐均徐丹杜尚丰; 关键词：温室环境农业物联网远程监控视频图像

物联网温室环境调控系统被引量：27: 2017年; 针对温室环境远程调控过程中自动控制参数无法修改或缺少远程手动控制模式的问题,设计了温室环境远程测控系统。系统可分为温室现场测控层、服务器层和用户应用层。现场测控层基于无线传感器网络获取温室内外环境信息,并配备了网络摄像头实时监测;服务器层以ARM为硬件平台,采用Linux C语言完成无线通信模块软件设计和服务器的设计;用户应用层基于Web和Andorid技术,构建提供温室内外即时环境信息查询和自动控制方法选择、控制目标调整、在线视频查看温室内部情况等功能远程终端。试验结果表明,本系统自动测控周期最短为5 s,数据传输误码率和丢包率较低,能够满足实时、可靠监测的需求,视频图像流畅清晰,操作简单,界面友好,提高了温室环境测控系统的适用性。; 杜尚丰何耀枫梁美惠陈俐均李嘉鹏徐丹; 关键词：温室环境物联网自动控制

现代智能农业技术引领农业现代化进程初探被引量：10: 2014年; 在我国发展农业现代化无疑要结合本国国情,因此有许多发展方向和目标。把发展农业现代化看成一个大系统工程,并按照大系统理论,将其分解成由3层递阶子系统组成的大系统架构,即底层的农业生产及农产品加工现代化、中层的农业产品经营及社会服务现代化、高层的农业大系统管理与决策现代化,简述了彼此的关系。同时,阐明了现代农业科技中智慧农业和智能农业的关系,最后重点探讨了智能农业在农业生产及加工层面中至关重要的作用,提出了加强以智能农业为主导来提升农业现代化的建议。; 陈一飞高万林齐凯刘柏成; 关键词：农业现代化智能农业

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国家自然科学基金(61174088)

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