基于专家知识的人工气候室控制系统设计
2013-05-07 13:25:21 益择发布基于专家知识的人工气候室控制系统设计
李智慧,张 瑞(河南工业大学信息科学与工程学院,河南郑州450052)
摘要:介绍了小型人工气候室主要控制特点与相应的控制策略,以及基于专家知识的小型人工气候室控制系统及控制算法的设计,讨论了进行温度控制的方法及参数的设定方法;控制算法采用自整定PID控制技术并设计出PID控制器,同时对硬件采用模块化设计思想,方案简单易行;设计出的温湿度控制方案能拟合专家知识库中生物生长曲线,符合生物生长需要;人性化的人机交互界面方便操作;最后给出的仿真图像表明能使温度控制在一定精度范围内,效果良好。
关键词:专家知识;人工气候室;积分分离PID控制器;模块化设计
O 引言
人工气候室是在环境试验、科学研究(诸如种养殖、植保、组培、生物工程)等领域应用广泛的实验设备。它能模拟自然界的各种气象条件,按照实验要求精确控制室内的温度、湿度、光照以及COz浓度等指标,复现各种气候环境。为研究不同物种的生长、发育、生理、生化过程创造了环境条件。在科研、现代农业、医药、冶金、化工等领域具有广阔的应用前景。把各种要培育的作物的生长习性(不同时间段所需温度、湿度、光照度等)组成一个数据库,就是专家知识库。本文就小型人工气候培养箱为例,分析对于生物生长最重要的生物因子—— 温度的控制方法,基于专家知识库,利用积分分离PID进行控制,使作物生长曲线能够拟合专家知识,简单可靠,达到一定的控制精度,具有很好的控制效果。
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