一種基于模糊pi復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于溫度控制領域，尤其涉及一種基于模糊pi復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]區(qū)別于一般蔬菜瓜果的種植，葡萄的甜度與他們結果時的溫度變化有著密切的關系，比如新疆吐魯番的葡萄，由于白天陽光充足溫度較高，光合作用強。晚上溫度低，呼吸作用弱。所以葡萄累積的糖分比較多，甜度高。在我國許多地區(qū)，沒有新疆這種得天獨厚的氣候條件，所以葡萄種植戶們培育出來的葡萄沒有新疆的葡萄甜，市場價值也相對較低。
[0003]目前已知的大棚溫度控制系統(tǒng)中，針對的控制對象大多數(shù)是普通的瓜果蔬菜，其控制要求是維持被控對象在一定的溫度范圍內，沒有專門針對葡萄這種有著“大溫差”控制需求的水果的系統(tǒng)設計。
[0004]模糊控制區(qū)別于傳統(tǒng)的控制方法的是:模糊控制在設計控制器的時候，并不需要的去建立被控制對象的數(shù)學模型，只需根據(jù)以往掌握的經(jīng)驗去建立模糊集合和規(guī)則庫。由于優(yōu)質葡萄的培養(yǎng)主要依靠的是種植人的經(jīng)驗，所以可以利用這些經(jīng)驗進行控制器的設計。但模糊控制器也有其缺點，模糊控制的穩(wěn)態(tài)精度不高，控制結果會有誤差。
【實用新型內容】
[0005]為解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本實用新型提供了一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，其具有結構簡單，制造成本低，可以制造出“大溫差”的效果，對溫度控制能力強，控制精度尚等優(yōu)點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是:一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，包括:用于實時采集葡萄棚內溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器、棚內溫度異常時發(fā)出警報的異常溫度報警器、將實時溫度數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信號的A/D轉換器、控制模糊控制器工作的模糊控制器開關、根據(jù)模糊規(guī)則將轉化為數(shù)字信號的溫度數(shù)據(jù)進行模糊控制的模糊控制器、將葡萄結果時的溫度需求輸入至模糊控制器的控制規(guī)則輸入模塊、消除模糊控制器造成穩(wěn)態(tài)誤差的PI控制器、用于連接PI控制器和PC機的串口轉換器、處理溫度數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令的PC機、將溫度數(shù)據(jù)轉化為模擬信號的D/A轉換器、給棚內加溫的紅外線熱燈泡和給棚內降溫的冷風扇；所述的溫度傳感器分別與異常溫度報警器和A/D轉換器相連，A/D轉換器還與模糊控制器開關和PI控制器相連，模糊控制器開關、控制規(guī)則輸入模塊、PI控制器均與模糊控制器相連，PI控制器通過串口轉換器與PC機相連，D/A轉換器分別與PI控制器、紅外線熱燈泡和冷風扇相連。
[0007]進一步的，所述模糊控制器和PI控制器采用單片機為基件。
[0008]進一步的，所述控制規(guī)則輸入模塊包括鍵盤，通過鍵盤向模糊控制器輸入控制規(guī)則。
[0009]進一步的，所述異常溫度報警器包括:溫度變送器、LED顯示屏及巨控GRM200短信報警主機。
[0010]作為更進一步的，所述的紅外線熱燈泡為若干個，分布在棚內。
[0011]作為更進一步的，所述的冷風扇為若干臺，分布在棚內。
[0012]本實用新型由于采用以上技術方案，能夠取得如下的技術效果:結構簡單，制造成本低，可以制造出“大溫差”的效果，對溫度控制能力強，控制精度高，系統(tǒng)自動控制的同時還可以通過計算機進行人工控制。使葡萄光合作用加強，呼吸作用減弱，提高葡萄的甜度以及產(chǎn)量；使其更具有市場價值。
【附圖說明】
[0013]本實用新型共有附圖1幅:
[0014]圖1為本實用新型的結構框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的具體說明。
[0016]實施例1
[0017]—種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，包括:用于實時采集葡萄棚內溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器、棚內溫度異常時發(fā)出警報的異常溫度報警器、將實時溫度數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信號的A/D轉換器、控制模糊控制器工作的模糊控制器開關、根據(jù)模糊規(guī)則將轉化為數(shù)字信號的溫度數(shù)據(jù)進行模糊控制的模糊控制器、將葡萄結果時的溫度需求輸入至模糊控制器的控制規(guī)則輸入模塊、消除模糊控制器造成穩(wěn)態(tài)誤差的PI控制器、用于連接PI控制器和PC機的串口轉換器、處理溫度數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令的PC機、將溫度數(shù)據(jù)轉化為模擬信號的D/A轉換器、給棚內加溫的紅外線熱燈泡和給棚內降溫的冷風扇；所述的溫度傳感器分別與異常溫度報警器和A/D轉換器相連，A/D轉換器還與模糊控制器開關和PI控制器相連，模糊控制器開關、控制規(guī)則輸入模塊、PI控制器均與模糊控制器相連，PI控制器通過串口轉換器與PC機相連，D/A轉換器分別與PI控制器、紅外線熱燈泡和冷風扇相連。所述模糊控制器和PI控制器采用單片機為基件。所述控制規(guī)則輸入模塊包括鍵盤，通過鍵盤向模糊控制器輸入控制規(guī)則。所述異常溫度報警器包括:溫度變送器、LED顯示屏及巨控GRM200短信報警主機。所述的紅外線熱燈泡為若干個，分布在棚內。所述的冷風扇為若干臺，分布在棚內。
[0018]智能控制:PC機控制模糊控制器開關為關閉狀態(tài)，異常溫度報警器在棚內溫度異常時，會發(fā)出溫度異常警報；溫度傳感器感知棚內的實時溫度，并通過A/D轉換器，將實時溫度數(shù)據(jù)轉換成數(shù)字量傳給模糊控制器；系統(tǒng)操作人員根據(jù)葡萄結果時的溫度需求通過控制規(guī)則輸入模塊輸入模糊控制器；模糊控制器接收到實時溫度數(shù)據(jù)后根據(jù)模糊規(guī)則進行模糊控制，得出的控制參數(shù)發(fā)送到PI控制器，PI控制器接收到參數(shù)后進行二次控制，消除模糊控制器造成的穩(wěn)態(tài)誤差，提升控制精度；PI控制器通過串口轉換器將實時溫度數(shù)據(jù)以及控制參數(shù)記錄在PC機的相關軟件上；PI控制器的最終控制參數(shù)經(jīng)過D/A轉換，傳送到控溫裝置上，紅外線熱燈泡對葡萄大棚進行升溫或冷風扇對葡萄大棚進行降溫控制。
[0019]實施例2
[0020]一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，包括:用于實時采集葡萄棚內溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器、棚內溫度異常時發(fā)出警報的異常溫度報警器、將實時溫度數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信號的A/D轉換器、進行二次控制的PI控制器、用于連接PI控制器和PC機的串口轉換器、處理溫度數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令的PC機、將溫度數(shù)據(jù)轉化為模擬信號的D/A轉換器、給棚內加溫的紅外線熱燈泡和給棚內降溫的冷風扇；所述的溫度傳感器分別與異常溫度報警器和A/D轉換器相連，A/D轉換器還與PI控制器相連，PI控制器通過串口轉換器與PC機相連，D/A轉換器分別與PI控制器、紅外線熱燈泡和冷風扇相連。所述異常溫度報警器包括:溫度變送器、LED顯示屏及巨控GRM200短信報警主機。所述的紅外線熱燈泡為若干個，分布在棚內。所述的冷風扇為若干臺，分布在棚內。
[0021]人工控制:PC機控制模糊控制器開關為斷開狀態(tài)，異常溫度報警器在棚內溫度異常時，會發(fā)出溫度異常警報；溫度傳感器感知棚內的實時溫度，并通過A/D轉換器，將實時溫度數(shù)據(jù)轉換成數(shù)字量傳給PI控制器，PI控制器通過串口轉換器將實時溫度數(shù)據(jù)記錄在PC機的相關軟件上，同時操作人員可以通過PC機監(jiān)控實時溫度數(shù)據(jù)以及對PI控制器下達控制指令，對系統(tǒng)進行人工控制，PI控制器的最終控制參數(shù)經(jīng)過D/A轉換，傳送到控溫裝置上，紅外線熱燈泡對葡萄大棚進行升溫或冷風扇對葡萄大棚進行降溫控制。
[0022]本實用新型目的之一在于針對葡萄結果時的“大溫差”需求，提供一種可以控制出“大溫差”效果的模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)；針對模糊控制器穩(wěn)態(tài)精度不高的缺點，加入了 PI控制器來消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高控制精度。本申請既保留了模糊控制器構建簡單，容錯能力強，方便人機對話的優(yōu)點，又利用PI控制器消除了模糊控制器的穩(wěn)態(tài)誤差。能有效地提高葡萄的產(chǎn)量和甜度，增加其市場價值。
[0023]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，根據(jù)本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，其特征在于，包括:用于實時采集葡萄棚內溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器、棚內溫度異常時發(fā)出警報的異常溫度報警器、將實時溫度數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信號的A/D轉換器、控制模糊控制器工作的模糊控制器開關、根據(jù)模糊規(guī)則將轉化為數(shù)字信號的溫度數(shù)據(jù)進行模糊控制的模糊控制器、將葡萄結果時的溫度需求輸入至模糊控制器的控制規(guī)則輸入模塊、消除模糊控制器造成穩(wěn)態(tài)誤差的PI控制器、用于連接PI控制器和PC機的串口轉換器、處理溫度數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令的PC機、將溫度數(shù)據(jù)轉化為模擬信號的D/A轉換器、給棚內加溫的紅外線熱燈泡和給棚內降溫的冷風扇；所述的溫度傳感器分別與異常溫度報警器和A/D轉換器相連，A/D轉換器還與模糊控制器開關和PI控制器相連，模糊控制器開關、控制規(guī)則輸入模塊、PI控制器均與模糊控制器相連，PI控制器通過串口轉換器與PC機相連，D/A轉換器分別與PI控制器、紅外線熱燈泡和冷風扇相連。2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述模糊控制器和PI控制器采用單片機為基件。3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制規(guī)則輸入模塊包括鍵盤，通過鍵盤向模糊控制器輸入控制規(guī)則。4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述異常溫度報警器包括:溫度變送器、LED顯示屏和巨控GRM200短信報警主機。5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述的紅外線熱燈泡為若干個，分布在棚內。6.根據(jù)權利要求5所述的一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷風扇為若干臺，分布在棚內。
【專利摘要】一種基于模糊PI復合控制的葡萄大棚溫控系統(tǒng)，包括：用于實時采集葡萄棚內溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器、棚內溫度異常時發(fā)出警報的異常溫度報警器、將實時溫度數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信號的A/D轉換器、控制模糊控制器工作的模糊控制器開關、根據(jù)模糊規(guī)則將轉化為數(shù)字信號的溫度數(shù)據(jù)進行模糊控制的模糊控制器、將葡萄結果時的溫度需求輸入至模糊控制器的控制規(guī)則輸入模塊、消除模糊控制器造成穩(wěn)態(tài)誤差的PI控制器、用于連接PI控制器和PC機的串口轉換器、處理溫度數(shù)據(jù)并發(fā)送控制指令的PC機、將溫度數(shù)據(jù)轉化為模擬信號的D/A轉換器；本實用新型具有結構簡單，制造成本低，可以制造出“大溫差”的效果，對溫度控制能力強，控制精度高等優(yōu)點。
【IPC分類】G05B13/02, G05D23/19, G05B11/42, A01G9/24
【公開號】CN204990014
【申請?zhí)枴緾N201520733548
【發(fā)明人】毛宏賓
【申請人】毛宏賓
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月21日