[发明专利]一种用于食用菌大棚环境的数学建模及其控制方法

摘要

一种用于食用菌大棚环境的数学建模及其控制方法，设置数据采集机构、数据处理机构及动作执行机构，在数据处理机构内建立基于温度、湿度、二氧化碳浓度及光照度四因素的目标函数模型与实时函数模型，根据目标函数模型与实时函数模型的偏差因子及偏差度，启用动作执行机构的相应控制模式，完成对食用菌大棚环境的实时调控。通过收集的历史食用菌房生产环境数据，对比研究温度、湿度、CO2浓度和光照强度对食用菌产量与质量的影响，创新出一种控制模型，对菌房的温度、湿度、CO2和光照，进行中央整体控制调整，使得食用菌一直处于最佳的生长环境，且可随实际需求进行模型与控制修正的控制。为食用菌大棚的环境调控提供多方位指向。

主权项

1.一种用于食用菌大棚环境的数学建模及其控制方法，其特征在于：/n设置数据采集机构、数据处理机构及动作执行机构，/n在所述数据处理机构内建立基于温度、湿度、二氧化碳浓度及光照度四因素的目标函数模型与实时函数模型，/n根据目标函数模型与实时函数模型的偏差因子及偏差度，启用动作执行机构的相应控制模式，完成对食用菌大棚环境的实时调控，/n在数据采集机构设有：温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器及光度传感器；/n在数据处理机构设有：一级数据处理端及二级数据处理端；/n在动作执行机构设有：温度调控系统、湿度调控系统、二氧化碳浓度调控系统及光照度调控系统；/n所述的实时调控具体包括如下步骤：/nS1：将目标函数模型与实时函数模型录入二级数据处理端；将基于温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器及光度传感器检测的实时数据传输至一级数据处理端；/nS2：一级数据处理端将接收的实时数据传输至二级数据处理端的实时函数模型，由实时函数模型根据当前实时数据完成实时函数计算，并将计算结果与目标函数模型中的各因素进行偏差因子的定性确定以及相应偏差因子偏差度的定量确定；/nS3：动作执行机构根据偏差因子的定性确定、启动相应的调控系统；/n并根据偏差因子偏差度的定量确定、确定启动的相应调控系统的具体调控量，完成大棚环境的实时调控；/n所述的目标函数具体为：/ny₀＝a₀+a₁+a₂+a₃+a₄+a₅+a₆+a₇+a₈＝1/n式中，/ny₀表示：食用菌的最优环境系数，规定此值为1；/na₀——a₈表示：食用菌对应模型系数；/n所述的实时函数具体为：/n /n式中，/ny表示：某种菌类在某阶段的实时环境系数；/nT₁表示：实时大棚环境温度，单位：K；/nT₀表示：某食用菌在某生长阶段最佳环境温度，单位：K；/n 表示：实时大棚环境相对湿度；/n 表示：某食用菌在某生长阶段最佳环境相对湿度；/nω₁表示：实时大棚环境CO2浓度，单位：ppm；/nω₀表示：某食用菌在某生长阶段最佳环境CO2浓度，单位：ppm；/nLx₁表示：实时大棚环境光照亮度，单位：lm；/nLx₀表示：某食用菌在某生长阶段最佳环境光照亮度，单位：lm。/n