深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)的建模與控制的開題報告

深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)的建模與控制的開題報告一、選題背景隨著人們生活水平的提高，人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。深液流栽培自上世紀(jì)80年代以來，由于其無土栽培、高產(chǎn)、高效、節(jié)水、節(jié)肥等優(yōu)點，逐漸在全球范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。但是深液流栽培的幾個主要的參數(shù)，如水肥比、溶液比重、溫度、光照、CO2濃度等對植株的生長發(fā)育有著非常重要的影響，如何精確地控制這些參數(shù)，提高植株的生長效率和質(zhì)量，成為當(dāng)前深液流栽培研究的重要課題。其中，溫度控制是最為關(guān)鍵的一個參數(shù)，溫度對植株的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)都有著重要的影響，因此如何精確地控制溫度是深液流栽培的一個重要問題。二、研究目的和內(nèi)容本項目旨在研究深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)建模與控制，主要包括以下內(nèi)容：1.對深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)的特點進(jìn)行了分析和研究，包括溫室結(jié)構(gòu)、設(shè)備及工藝流程等方面的內(nèi)容。2.構(gòu)建深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，建立控制模型。3.研究深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)的控制策略，選擇合適的控制器，并對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。4.設(shè)計相應(yīng)的溫度傳感器和執(zhí)行溫控任務(wù)的硬件系統(tǒng)，并進(jìn)行軟件編程，實現(xiàn)自動控制。三、研究方案及進(jìn)度安排1.研究方案：（1）調(diào)研和了解深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點、設(shè)備及工藝流程。（2）建立深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對控制模型進(jìn)行建模。（3）研究溫度控制系統(tǒng)的控制策略，選擇合適的控制器。（4）設(shè)計相應(yīng)的溫度傳感器和執(zhí)行溫控任務(wù)的硬件系統(tǒng)，并進(jìn)行軟件編程，實現(xiàn)自動控制。（5）進(jìn)行系統(tǒng)的實驗驗證，并進(jìn)行性能測試和優(yōu)化。2.進(jìn)度安排：第一階段（1個月）：調(diào)研和了解深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)，建立數(shù)學(xué)模型。第二階段（1個月）：研究溫度控制系統(tǒng)的控制策略和選擇合適的控制器。第三階段（1個月）：設(shè)計相應(yīng)的硬件系統(tǒng)和進(jìn)行軟件編程。第四階段（1個月）：進(jìn)行系統(tǒng)的實驗驗證，測試系統(tǒng)性能并進(jìn)行優(yōu)化。四、預(yù)期成果1.建立深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，掌握增量式PID控制算法的原理和實現(xiàn)方法。2.設(shè)計溫度傳感器和執(zhí)行溫控任務(wù)的硬件系統(tǒng)，實現(xiàn)自動控制。3.完成深液流栽培試驗溫室溫度系統(tǒng)的控制程序，并進(jìn)行系統(tǒng)實驗驗證和性能測試。4.對系統(tǒng)的實驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，總結(jié)出控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并對其進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。五、參考文獻(xiàn)[1]魯春祥.溫度自動控制系統(tǒng)在溫室應(yīng)用中的研究[D].南京師范大學(xué),2019.[2]黃津濤.無土栽培技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2020(6):116-