面向控制的温室系统小气候环境模型要求与现状

以往的温室作物生长和小气候环境模型,主要是从面向研究而不是面向实际生产的温室获得的,这二者的最大不同是:面向研究的模型主要考虑的是得到作物生长高产所需的"最优"的温室内部气候环境参数设定值,而较少考虑温室内控制设备的能力(控制动态过程)、生产过程中温室外气候变化情况和达到"最优"所需付出的能量等代价;而后者在面向实际生产的自动化控制的温室系统模型中是必不可少的。当前温室系统自动化控制面临的一个最大困难,就是缺乏一个这样的可靠的温室系统模型,而只能采用面向研究的温室系统模型去进行实际生产的温室系统控制,这种忽视实际生产条件下的温室系统模型与理想条件下的模型之间差异的"纸上谈兵"的做法,必然导致温室控制技术水平低、达不到预期效果。该文介绍了温室系统的整个控制过程,对一个实际生产的温室系统中各种变量和参数作了简要描述,并概括了面向实际的温室生产控制要求的温室系统模型的基本结构,对温室环境模型、作物生长模型和能耗及CO_2消耗模型的研究现状作了详细的回顾。从满足控制需求出发对现有的温室系统模型所存在的问题进行了分析,并指出了其中的不足和局限性。探讨了未来温室系统的建模方法和需要解决的关键问题,提出了面向控制需求的温室系统建模要满足的要求,为温室系统的建模研究提供了一种新的思路和方向。

日光温室系统模型的研究现状与对策

日光温室作为我国所独有的设施农业形式,为解决我国北方地区冬季的蔬菜供应、提高农民的收入等均做出巨大贡献,产生巨大的经济、社会和生态效益。建立日光温室控制所需要的温室系统模型,是实现对温室环境科学控制的前提和基础。通过研究现有温室系统模型的现状,系统分析其存在问题,按照面向控制的要求提出问题的解决方法和路径,对于进一步提出面向控制的温室系统模型框架,构建以实现温室优化控制为目标对温室系统模型,对于温室环境控制领域具有重要的理论研究意义。