毕业设计温室智能控制系统的软件设计.docVIP

淮阴工学院毕业设计说明书（论文） 第 PAGE 22 页 共 NUMPAGES 24 页 1 引言 设施农业是近十多年来随着农业环境工程技术的突破，迅速发展起来的一种集约化程度很高的农业生产技术。由于设施农业是在人为可控环境保护设施下的农业生产，他摆脱了传统农业生产条件下自然气候、季节的制约，以超时令、反季节生产的设施园艺作物为主，不仅使单位面积产量及畜禽个体生产量大幅度增长，而且保证了农牧业产品，尤其是蔬菜、瓜果和肉、蛋、奶的全年均衡供应。 设施农业目前已由简易塑料大棚、温室发展到具有人工环境控制设施的自动化、机械化程度极高的现代化大型温室和植物工厂。设施农业在具有高附加值、高效益、高科技含量的设施园艺领域发展迅速，其栽培对象主要为蔬菜、花卉和果树。近年来，设施畜牧业养殖也在逐渐兴起。 随着设施园艺栽培技术的不断提高和发展，新品种、新技术及农业技术人才的投入，提高了设施园艺的科技含量。现已培育出一批适于保护设施栽培的耐低温、弱光、抗逆性强的设施专用品种。工厂化育苗、嫁接育苗、喷灌、滴灌、无土栽培技术、小型机械、生物技术和微电脑自控及管理的使用，提高了劳动生产率，使栽培作物的产量和质量得以提高。 随着社会的进步和科学的发展，设施农业的发展将向着地域化、节能化、专业化发展，向着高科技、自动化、机械化、规模化、产业化的工厂型农业发展，为社会提供更加丰富的无污染、安全、优质的绿色健康食品。 ??? 温室是以采光覆盖材料作为全部或部分围护结构材料，可在冬季或其它不适宜露地植物生长的季节供栽培植物的建筑。 1．1 概述 设施农业是指具有一定的设施，能在局部范围内改善或创造环境气象因素，为动植物生长发育提供适宜的环境条件，进而进行有效生产的农业。因其能提供动植物所需的最佳环境条件，也就能创造出最佳的经济效益，因此，设施农业受到越来越多人的关注。 设施农业主要包括设施栽培和设施养殖。设施栽培主要是指蔬菜、花卉及果类的设施栽培，其主要设备有各类温室、塑料棚和人工气候室（箱）及其配套设备；设施养殖主要是指畜禽、水产品及特种动物的设施养殖，主要设施有各类保温、遮荫棚舍和现代集约化饲养畜禽舍及配套设施。设施农业能够按照农作物和禽畜水产在生长过程中所需要的光、温、湿、气、水、肥、饲料、废物处理等综合环境条件进行适时的调节控制；可以应用农业及畜牧业的必威体育精装版科研成果，可以采用适当的农业工程措施在局部空间的一定范围内控制气候环境，实施相应的从品种选择到生产管理全过程的整套技术，充分发挥因控制环境所获得的增加产量和提高产品质量的巨大潜力；是农业实现高产、优质、高效的最佳方式。　　 温室是一种性能较为完善的保护地类型，在我国北方冬季可以生产各种叶菜和果菜，但其造价比其它栽培设施高得多。有些温室内部装备有各种环境调节装置，如采暖、通风、灌溉、二氧化碳施肥、补充照明等装置，使得温室的性能进一步完善，因而可以周年利用，获得高产。 1．2 本设计的市场前景 上述几点不难看出,虽然我国的设施农业有了很大的进步.但是我们和发达国家还是有一定的差距,现在的设施农业缺乏科学性的指导和科学化的设备.经过市场调查发现,市场上不缺乏好的设备.可是相对的说,我们的顾客只能对这些设备望而止步,价格太贵难以承受.因此,需要一种价格便宜而效果相对又不错的湿温控制系统成了他们所希望的,本产品造价一般,而且简单方便.可以增大使用人群的推广. 在设施农业的发展中,人类对其需求量越来越大.特别是温室的反季节蔬菜收到很多人的追捧.因此,湿温自动控制系统的前景会很广阔. 2 PID控制算法的研究 人脑的发达程度应当是人类相对于地球上的其它生命之所以如此优越的生活的一个最本质的原因。同样，对于一个控制系统，其控制算法的好坏对于整个系统控制性能的好坏也将起着至关重要的作用。对于此次恒温、恒湿控制箱的温度在10度一140度之间按任意给定曲线跟随，其控制精度均在正负0. 2度之间，抖坡函数和阶跃函数的拐点处无尖峰，也即无超调。同时，无欠调。因此采用智能PID控制。此次设计，湿度控制相对于温度控制精度不是很高，但是，湿度和温度一起拉制难免受温度影响，尤其在高温高湿的控制条件下。因此，要严格遵守相关的国家标准，从每个环节着手，尽量减小误差。 2.1 PID控制 在大多数情况下，为了控制系统的静态和动态性能满足工程上的要求，往往在系统中加进一些校正装置，以改善系统的特性，满足工程的要求。这种措施称为校正。为此目的加入的装置称为校正装置。在控制系统中，进行校正的方式有很多，串联校正采用的比较普遍。它的作用通常是对系统中的误差信号进行比例、积分、微分等运算，形成适用的控制信号，以获得满意的控制性能.校正装置所进行的运算叫做系统的控制规律，其中，用以实现比例、积分、微分控制规律(即PID算法)的校正装置