论文部分内容阅读
我国从国外引进的自动控制温室,由于控制的侧重点与我国气候条件不相匹配,且引进价格昂贵,运行费用高,因此难于在我国大规模推广和应用。目前,国内自行设计、自行建造的温室,大部分控制水平较低,现代化管理水平不高,不能满足作物全年高产栽培的要求,有些只能实现对部分环境因子的控制,在控制过程中没有考虑环境因子之间的相互影响、相互耦合关系;有些还需要人工控制。这些因素都极大地制约了温室经济效益的发挥。改变传统的控制方式,实行计算机监控,建立符合我国国情的温室自动化控制系统,对加快我国温室生产的现代化水平及提高温室的经济效益均具有重要意义。 作者在总结前人研究的基础上,分析了温室系统的环境参数、综合控制特性、以及温室控制过程这个非线性、大滞后的复杂过程;在分析现有温室监控系统模式及单片机特点的基础上,综合运用传感器技术、模糊控制理论、通讯技术和微型计算机技术,自行设计了一个实用的温室环境自动控制系统,可以实现对温室环境各参数的监控。 本系统硬件由上级机和下级机两部分组成。上级机为PC微型计算机,它是整个监控系统的指挥中心,与下级机通过串行通信接口电路RS-232相连,实现对温室的统一管理和控制。在环境监控方面,应用模糊控制技术与理论,对温室这种非线性、滞后大的系统进行监控,能够实现作物对温室环境的要求。下级机的核心部件是MCS—96系列中的8098单片机,由它完成对温室环境参数的采集、预处理、控制以及与上级机之间的数据通信。 系统软件由两部分组成。上级机软件用VB开发,主要由系统参数设定模块、传感器标定曲线程序模块、控制参数设定模块、模糊控制总表确定模块、数据实时采集监控模块、历史数据再现模块、帮助文件模块等7大模块组成,每个模块都有一定的功能,并且相互独立。下级机软件用8098单片机汇编语言开发,主要由主程序模块、发送中断服务程序模块,接收中断服务程序模块、采样周期确定模块、数据采集程序模块、数据处理程序模块等6大模块组成。通过模拟实验的验证,整个系统操作方便、容错能力强、效率高且容易扩展,通用性、适用性都较强,为实现温室环境的多因素控制系统设计奠定了一定的技术基础。