[发明专利]一种温度控制节能处理方法、装置及系统

说明书

本发明实施例提供一种温度控制节能处理方法、装置及系统。所述方法包括：根据控制设备的种类数建立对应的多个温度预测模型；通过采集到的历史数据对温度预测模型进行模型辨识，确定温度预测模型中各个模型参数，根据温度预测模型输出的预测温度值与设定温度值的偏差和控制设备开启的能量损耗，构建二次型性能指标；获取当二次型性能指标达到最小值时控制设备对应的开关组合切换序列，根据开关组合切换序列控制控制设备的开关。所述装置和所述系统用于执行所述方法。本发明实施例同时考虑了温室温度和控制设备控制过程中的能量损耗。

技术领域

本发明实施例涉及温室环境调控技术领域，尤其涉及一种温度控制节能处理方法、装置及系统。

背景技术

温室生产可在一定程度上提高作物产量，改善作物质量，该产业的发展对农业结构的调整有着重要的意义。我国政府非常重视这一产业的发展。

自70年代末，我国先后从国外引进了现代温室成套设备，到如今的“十三五”规划中，强调大力推进农业现代化，加快转变农业发展方式以稳定粮食和重要农产品产量、保障国家粮食安全和重要农产品的有效供给，加快农业技术创新步伐，积极构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系，使现代农业成为重要的产业支撑。这些都表明温室产业在国民经济中的重要性。我国从进口到研发温室设施，积累了很多相关经验，温室总面积获得大幅增长。但与快速发展的温室硬件相比，在温室环境调控方面，大多数温室生产还是以人工经验管理为主，对经验的依赖使得温室生产的作物产量和经济效益偏低。

目前已有的温室环境系统建模与控制研究主要集中于连续系统控制理论，连续控制执行机构的输入，如通风窗的开启度。我国温室环境控制设备(常见于日光温室)大多数为开关型设备，输入变量只有开启和关闭两种状态，内部环境是一类由离散事件驱动的动态系统，基于连续输入信号的建模与控制方法难以适用于温室系统。实际生产中主要控制方法为Bang-Bang控制，该控制方法控制精度低、超调量大、经济效益不理想。

为了改善温室环境的实际控制效果，少数学者提出了基于切换思想的温室环境系统建模与预测控制方法，这些方法均可在一定程度上优化开关控制设备的切换方式，但预测控制性能指标中仅考虑了控制精度，未考虑控制过程中的能量损耗。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种温度控制节能处理方法、装置及系统。

一方面，本发明实施例提供一种温度控制节能处理方法，包括：

根据控制设备的种类数建立对应的多个温度预测模型；

通过采集到的历史数据对所述温度预测模型进行模型辨识，确定所述温度预测模型中各个模型参数，其中所述历史数据包括室外太阳辐射、室外温度、室外相对湿度和温室温度；

根据所述温度预测模型输出的预测的温室温度值与温室温度设定值的偏差和所述控制设备开启的能量损耗，构建二次型性能指标；

获取当所述二次型性能指标达到最小值时所述控制设备对应的开关组合切换序列，根据所述开关组合切换序列控制所述控制设备的开关。

另一方面，本发明实施例提供一种温度控制节能处理装置，包括：

模型建立单元，用于根据控制设备的种类数建立对应的多个温度预测模型；

模型辨识单元，用于通过采集到的历史数据对所述温度预测模型进行模型辨识，确定所述温度预测模型中各个模型参数，其中所述历史数据包括室外太阳辐射、室外温度、室外相对湿度和温室温度，所述模型辨识包括模型结构辨识和模型参数辨识；

算法构建单元，用于根据所述温度预测模型输出的预测的温室温度值与温室温度设定值的偏差和所述控制设备开启的能量损耗，构建二次型性能指标；