大棚花卉种植智能辅助决策支持系统关键技术研究

大棚花卉种植智能辅助决策支持系统关键技术研究

*

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Tec

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黄

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吴

舰

吴

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贵州师范

大学机械

与

电

气

工程学

院



贵

州

贵

阳

55000

1



摘

要

针

对

温

度

的

时

变

非

线

性



将

传

统

的

温

室

控

制

与

农

业

专

家

库

结

合

起

来



采

用

模

糊

算

法

来

实

现

温

室

信

息

采

集



从

硬

件

和

软

件

上

的

设

计

达

到

对

温

室

环

境

的

精

细

化

控

制



实

验

表

明

此

系

统

对

无

线

传

感

采

集

的

数

据

进

行

模

糊

化

的

智

能

辅

助

控

制

系

统

精

度

高



动

态

性

能

好



鲁

棒

性

强

。

关

键

词



温

度

控

制



信

息

采

集



模

糊

控

制

Abstract

T

h

i

s

p

a

p

e

r

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i

n

v

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w

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i

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

E

xp

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r

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

本文针对大棚花

卉

种植的温度智能模糊控制的研

究



由

于

控制对象的复杂性无法给出确切的数学

模

型



2





智

能

模

糊

控

制

的

鲁

棒

性

强



恰

恰

对

此

可

以达到满意的效

果



运用农业信息专

家

库



可以对温度进行智能调

节



对

花

卉

的

种

植进行温室培

养



使

得花卉的生长环境得到

优

化



减少因天气季节变化而造成的

损

失



提高种植效率和质

量

。

1

模糊控制系统的设

计

控制器是双输入

单

输出的二维模糊控制

器



其

原

理

图

如

图

1



输

入

清

晰

量

e

和

其

变

化

率

de



d

t



K

e

和

K

ec

是

量

化

因

子



是

输入变量从基本论域变换到相应模糊

集

的论域需要乘上的

因

子



经隶函数模糊化

后



输入变量是大棚花卉的

温

度

偏

差

E

和

温

度

偏

差

变

化

率

E

C



输出变量为调整

值

U



K

u

是

比

例

因

子



是

输

出量从模糊集的论域变换到基本论域必须乘

上

的

因

子



u

是

清

晰

化

值

。

隶

函

数

也

不

同



根据其实际情

况



此系统选择三角形隶函

数

。

对基本论域模糊化的处

理



一般花卉生长的温

度

e

的

基

本

论

是

在



0℃



3

0℃



摄

氏

度



温度偏差的基本论域

为





5℃





5

℃



设二者对应的模糊论域

为



E

的

论

域

邀

6





5





4





3





2





1



0



1



2



3



4



5



6

妖



EC

的

论

域

邀

6





5





4





3





2





1



0



1



2



3



4



5



6

妖

。

其输入语言变量选

择

邀

N

L



负

大





N

M



负

中





N

S



负

小





ZE



0





P

S



正

小





P

M



正

中





P

L



正

大



妖

。

花

卉

温

度

偏

差

E

和温度偏差变化

率

EC

都采用相同的三

角

隶

函

数



其

温

度

偏

差

E

和温度偏差变化率的隶属度函数如

图

2

。

图

2

温度偏差隶函数和温度偏差变化率隶函

数

温度调节输出控制

量

u

的

基

本

论

域

为



0



1



2



3



为

四

个

等

级



温

度调节输出的模糊论

域

U

为



0



1



2



3



4





分

别

对

4

种

温

度

调

节

状

态



Z

O



不加热或者不通

风





P

S



缓

慢加热或者缓慢

通

风





PM



中等加热或者中等通

风





PB



快速加热或者快速

通

风



输出变量隶函数如

图

3

。

图

1

二维模糊控制器原理

图

E



T



T0

EC



dE



dt

式

中



E



温

度

值

的

偏

差



T



温度值的测量

值



T0



温度值的设定

值



EC



温

度偏差的变化

率

。



1





2



利

用

MAT

L

AB

中

的

FIS

编辑器进行设计一个双输入单

输

出

的

Mamdani

控

制

器



3





其中清晰量输入变量

是

e



e

c



u



经

隶

函数将其模糊

化



其

模

糊

集

为

E

、

E

C

、

U



不同的系统选

取

不

同

的

图

3

输出变量隶函数

图

*

贵

州

省

科

技

厅

自

然

科

学

研

究

项

目



黔

科

合

J

字

LK

S



201

0



34

号



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原文链接: 大棚花卉种植智能辅助决策支持系统关键技术研究 https://www.huajiangbk.com/newsview499338.html