[发明专利]温室环境系统多变量区间控制方法

摘要

温室环境系统多变量区间控制方法，主要应用于温室生产的多变量控制系统中，通过放宽环境因子的目标控制精度，以“区间”控制目标替代传统的“点”控制目标。其步骤如下：1)初始化控制器参数，设置温室环境因子控制目标区间；2)传感器采集室内的温湿度、CO₂浓度等环境因子；3)将采集得到的环境因子值与被控的目标控制区间进行比较，采用控制偏差处理算法得到控制偏差；4)控制器依据偏差进行反馈控制，偏差越大，控制作用越强，经过执行结构调节，实现温室环境多变量区间控制的目标。该方法既有效地克服了因温室环境各因子之间的强耦合性而导致无解这一局限性，又能为控制器经济优化提供广阔的自由度。

主权项

1.温室环境系统多变量区间控制方法，包括以下步骤：步骤1：系统启动后，初始化参数，并设置温室各环境因子的控制目标区间；步骤2：传感器采集当前温室室内温度、湿度、CO2浓度各环境因子的实际值；步骤3：将采集得到的环境因子值与被控的目标控制区间进行比较，采用偏差处理算法对控制偏差进行处理；步骤4：控制器根据偏差的大小输出控制律，偏差越大，控制作用越强，控制偏差为零，控制作用保持不变；步骤5：中央控制单元通过PID或PI或模糊控制算法运算比较得出相关控制参数，并通过输出电路调节与控制加热调节阀、侧窗和帘幕电机、湿帘水泵、湿帘风机、喷淋泵、喷雾泵、二氧化碳阀、循环风扇，执行元件通过加热、通风、喷雾、开启天窗或侧窗、施放CO2措施调节室内的温室小气候环境，达到各环境因子的区间控制目标；步骤3所述的偏差处理算法是：软约束法，借鉴传统的模型预测控制的处理方法，在进行性能指标函数设计时，通过加权加入这些约束因素，若违背约束，则按违背的大小程度进行惩罚，而约束违背的程度则根据偏差进行判断；定义以温室第i个环境因子的平均值为中心，根据此中心值与实际输出值y_i的偏差来设计软约束值η_i，即：设计函数，使之偏差e_i越大，软约束值η_i越大，并满足：(T1)如果ei＝0，则ηi＝0；(T2)如果则η_i＝∞(此时相当于硬约束)。