【摘 要】
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全球能源紧缺状况的加剧,使得资源配置需要不断的进行调整与优化,目的是使可用资源得到更高的利用率,同时得到更高的产出。另外,随着智能网络控制技术以及微电子技术的快速发
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全球能源紧缺状况的加剧,使得资源配置需要不断的进行调整与优化,目的是使可用资源得到更高的利用率,同时得到更高的产出。另外,随着智能网络控制技术以及微电子技术的快速发展,改变了传统工业控制系统的结构。低投入高产出的要求,使得农业温室控制系统逐渐转变思路,采用了更多的智能控制方法,旨在达到节能高效的目的。本课题总结分析国内外温室智能控制系统的优缺点,结合目前应用的控制系统中存在的问题,设计了一套适用于我国农业温室的智能控制系统,该系统具有智能化程度高、体积小、可扩展、成本低等特点。首先,对温室智能控制系统研究意义及现状进行介绍,对温室智能控制系统国内外研究现状、采用的智能控制算法进行综述,在分析环境因素特征的基础上提出了系统的控制要求,最后从硬件和软件两个方面给出温室智能控制系统总体方案。其次,针对设计的温室智能控制系统方案进行系统硬件设计,主要包括从机硬件系统设计和主机硬件系统设计,其中从机硬件系统由包括控制器选型与最小系统电路设计、传感器接口电路设计、液晶显示器接口电路设计、无线数据收发电路设计等几个部分,主机电路主要是串口通信电路设计与无线数据收发电路设计。再次,考虑系统控制要求及温室智能控制系统的硬件组成,设计了系统的软件部分,着重对温湿度控制算法和光照强度控制算法的构成和运行原理进行了介绍,并根据被控对象特点分别采用PID控制算法对光照强度进行控制,采用线性自抗扰控制算法对温度进行控制,并给出了两种控制算法的数字形式。最后,综合硬件结构和软件开发两个部分,进一步的设计了PC端上位机,采用基于LabView的编程技术实现了下位机系统和上位机系统的数据交互,并通过图形、数字以及曲线的方式将现场温度、湿度、光照强度等数据显示在上位机界面上,并且可以通过上位机界面设定期望的数值范围,实现了远程监控的目的,本系统成本低、实用性强、智能化程度高,具有较强的工程实践价值。
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