基于S7-224的自动化温室控制系统设计

在温室环境控制系统中,温室中的温湿度控制对生物的影响最为直接,因而实现温室中温湿度的优化控制尤为重要。而温湿度的检测和控制一直是温室环境因子监控中的重点。介绍了基于西门子S7-200的温室控制系统,以CPU224XP为控制器。其分布式控制结构,使各子系统相对独立,管理与控制功能分开,易于实现群控化管理,提高了系统的可靠性,且易于扩展。详细阐述了温室控制系统的工作原理和组成,并结合实例说明其硬件组成和软件编程,达到了预期效果。

ARM和CPLD实现温室多路数据采集控制系统

本文针对现代温室控制中数据采集点数多的问题提出了一种基于高性能ARM控制器和CPLD的多路模拟量、数字量采集与控制系统设计方案,并给出了主要软件设计思路和仿真结果。该设计比传统的温室控制方案具有更高的数据处理能力和灵活性。

小功率光伏并网逆变控制系统的实现方式

分析光伏并网系统的原理及结构,系统DC/DC环节由SG3525控制,使其输出电压稳定。而交/直流(DC/AC)逆变器由单片机87C196MC对并网电流进行实时跟踪控制,采用双闭环控制方案实现与电网电压的同步。同时控制中加入了前馈控制,并对并网电流进行估算,以优化输出电流波形。给出系统并网电流跟踪控制的软件实现流程图。实验结果表明,并网电流波形较好。

适合于温室控制系统的CAN总线应用层协议开发

CAN总线是一个具有实时性的高速串行总线系统,它被广泛应用于各种控制系统中。该文根据CAN总线协议规范,结合温室控制系统特点设计了一种实用可靠的CAN总线应用层协议,该协议特别适合于温室控制系统的使用。

基于s7-224的自动化温室控制系统设计

介绍了基于西门子S7-200的温室控制系统,以CPU224XP为控制器.要求PLC能自动控制室内的温度、湿度、灌溉量等环境因子.详细阐述了温室控制系统的工作原理和组成,并结合实例说明其硬件组成和软件编程,达到预期效果。

基于图像识别的温室自动灌溉水车系统

研究了温室内灌溉对象的实时采集和识别技术,以及图像处理与分析软件系统的开发。建立了基于图像识别的自动灌溉水车系统,对信号采集、图像处理、数据传输交换等主要问题作了较深入的研究。提出了基于色彩因子的图像分割算法,和传统方法相比,在不影响分割效果的同时大大提高了图像分割处理的实时性和准确性。试验结果表明,该系统运行良好,具有广阔的应用前景。

基于盆栽红掌的智能决策支持系统的研究

在温室计算机控制的基础上研究了一种应用于盆栽红掌的智能决策支持系统。采用了可组态的规则库和推理机制,使得不具备专家系统编程方面知识的用户也能输入知识经验,实现对于盆栽红掌的智能化的控制。

温室环境多级控制系统及优化目标值设定的初步研究

该文采用多级控制策略,优化设定系统目标值来解决温室环境系统中多个时间响应常数相差过大的问题;设定系统优化目标值时,白天使植物获得最大的光合速率,夜间在满足植物生长和积温要求的前提下使温室处在能耗最小的状态下运行。构建了能量消耗为零(无加热、无制冷和无机械通风)时计算温室内部温度的模型,采用遗传算法对最优目标值进行搜索。计算结果表明:该系统优于某地先进的温室控制系统,既能获得较高的效率又能节能。

基于云模型推理的施肥机营养液pH值调节过程控制

针对精准施肥机营养液的pH值调节过程控制本质非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点,建立了描述该过程的数学模型。利用云模型能够处理定性概念和定量描述之间不确定转换的特点,提出了一种基于云模型推理的变论域模糊PI控制(CVFPI)算法。该算法采用正态云模型描述系统误差和误差变化率的语言值,通过X条件隶属云和Y条件隶属云分别实现规则前件和规则后件的推理,利用伸缩因子实时调整输入输出变量论域,由二维云推理机实现控制参数的在线修正。为验证该算法的有效性和优越性,分别对CVFPI、VFPI、PI等3种控制算法进行了仿真测试和田间试验。试验结果表明,提出的CVFPI控制算法能够适应精准施肥pH值调节过程的控制要求,相比于常规PI控制算法和VFPI控制算法,在不同工作点条件下超调量分别减小45.3%、21.2%,均方根误差分别减小54.9%、52.9%,在不同流量条件下超调量分别减小59.0%、48.4%,均方根误差分别减小54.1%、37.9%,具有较好的动态特性和稳态特性。

轮灌条件下灌溉施肥系统混肥过程变论域模糊控制

灌溉施肥系统的混肥过程在轮灌条件下表现出非线性、时滞性、时变性和不确定性的特点。为解决该系统的控制问题,提出了一种变论域的模糊PI控制策略(VFPI),算法采用一组比例指数函数作为伸缩因子对模糊控制器的论域进行在线调整,同时引入了一个协模糊控制器,通过测量系统流量的变化在线调节控制器积分系数的基准值。为验证控制算法的有效性,搭建了灌溉施肥控制系统的试验平台,分别设计了4组不同配方内容和3组不同轮灌条件的模拟试验,采用本文提出的VFPI控制算法和常规PI控制算法进行了对比试验。试验结果表明,所提出的VFPI控制策略能够更好地适应配方内容变化以及轮灌条件变化对混肥过程造成的影响;相比于常规PI控制,VFPI控制的调节时间更短、超调量更小、动态过程更平稳。

温室温度控制系统不确定性与干扰的灰色预测补偿算法

温室温度常规控制方法的控制效果依赖于被控对象模型精确度和干扰测量精确度。而温室系统不确定性、不精确性、时变性和多扰动等特性使温室精确模型很难获得、且干扰很难精确测量。为此,该文采用灰色预测补偿算法对温室对象上述特性进行预测补偿,其优点是可避开温室对象不确定性和干扰因素所带来的在获取对象模型时无法避免的理论和技术上的障碍,摆脱了控制算法对模型精确度和干扰测量精确度的依赖。仿真及实际运行情况均表明,该算法可达到较好的控制效果,控制精度明显提高。统计分析显示,表征不确定性与干扰的灰参量估计值与真值的相关系数分别为0.9968、0.9804、0.9938,决定系数分别为0.9935、0.9585、0.9871;灰参量绝对误差均值为-0.11510、-0.26733、-0.31035,方差为0.05150、0.16324、0.09474,相对误差均值为-1.68%、-8.06%、-8.73%,方差为0.01368、0.00533、0.00581;实测温度曲线与仿真温度曲线相关系数为0.973972,决定系数为0.948621。由于有效地减弱或消除了温度调节过程中的超调和振荡,能耗明显降低,既满足了温度变化的预期要求,又可实现节能。

玻璃温室地热加热系统模型与控制

运用传热学理论和控制理论,对玻璃温室使用地热水加热系统进行建模和分析,并通过现场试验测试法获得温室加热系统模型参数。利用内模控制器设计方法,基于控制对象模型,将Smith预估器和PI控制器应用于加热系统控制器设计,根据温室加热系统模型参数调整加热控制器参数,并开发应用程序加以实现。试验结果表明,相对低温的地热水可以满足现代农业冬天加热要求,加热控制系统控制精度达到±0.2℃,响应时间小于10 ms。

基于CAN总线的温室群控系统设计与实现

设计并实现基于CAN总线的温室群控系统,介绍采用CAN总线的群控式通信结构。分析温室环境控制系统的硬件和软件设计,结果表明CAN的多主机工作机制可以使控制器实现对输入输出设备的监控,保证温室控制系统的稳定工作。在实际温室中运行该系统,取得了良好效果。

倾角传感器温度特性研究

倾角传感器广泛应用于航海、航天、军事等领域,但在恶劣的工作环境下,倾角传感器易受温度影响,存在零点和灵敏度温漂。以ADXL213倾角传感器为研究对象,研究了基于径向基函数RBF神经网络温度补偿方法,并对比BP神经网络建立了温度补偿模型。结果表明,RBF神经网络补偿效果和训练速度明显优于BP神经网络;补偿后倾角传感器轴向零点温漂和灵敏度温漂都降低了2个数量级,取得了良好的补偿效果。

基于ARM+MCU的智能温室控制系统的设计

该文采用ARM+MCU的架构。在ARM处理器上移植了Linux操作系统和Qt库,用于开发人机界面,并在此基础上移植了Web服务器和嵌入式数据库,实现了对现场数据的远程监控。用单片机来实现系统的控制功能,在控制策略上采用串级控制算法,以前馈补偿的方式来消除各环境因子之间的耦合,同时在主调节器中加入Smith预估器来克服温室大延迟、大滞后的特性。现场运行结果表明:新型温室智能控制系统的控制可靠,精确度高,实时性好,较好地满足了温室栽培的要求,具有实际应用价值。

基于CAN的FCS型智能温室系统的设计与实现

设计实现了一个以CAN总线通信架构为基础的智能温室控制系统。系统应用模糊解耦技术消除了温室温湿度控制回路的耦合,嵌入一个精简专家控制器补偿修正其它环境因子间的耦合作用,针对复杂工况设计了灵活多样的专家控制策略。控制系统在温室现场的加热、通风实际效果图表明:该控制系统通信可靠,控制精度高,稳定性好,较好地满足了温室生产控制的要求。

嵌入式系统中U-Boot基本特点及其移植方法

在介绍U-Boot基本特点的基础上,结合U-Boot移植经历,以MPC8xx和嵌入式Linux为背景,分析、探讨U-Boot的移植方法、过程与相关移植要点,并给出一些具体配置文件。

智能型立体车库的构成及智能化方案

以一座4层20车位立体车库为例,介绍了智能化立体车库系统各部分的构成,并提出了车库系统实现存取车辆智能化的策略,另外还介绍了有关PLC在车库控制系统中的应用及PLC与上位机之间的通讯问题。

集成电路测试系统通用测试软件的研究与设计

介绍了一种集成电路测试系统通用测试软件的设计方法和软件组成。利用多层次、模块化的软件结构设计方法,令描述被测器件的参数和测试程序互相分离,并以图形化的方式利用测试模块构建测试序列文件,使得该集成电路测试软件具备良好的通用性,可维护性和可扩充性。

CAN总线技术在温室计算机控制系统中的应用

提出了基于CAN总线的分布式控制系统 ,介绍了CAN通信控制器SJA10 0 0的主要功能和验收滤波器的工作原理 ,对应用于温室控制系统中的相关软。