[发明专利]一种应用于温室大棚的温湿度先进控制方法

权利要求书

1.一种应用于温室大棚的温湿度先进控制方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、建立温室大棚温湿度先进控制系统，该系统包括基于预测PI算法的温度预测PI控制器与湿度预测PI控制器、基于对角解耦的解耦控制器及大棚温湿度过程模型，人为给定需要大棚达到的温度输入信号SP1(t)及湿度输入信号SP2(t)，计算得到温度系统误差Error1(t)及湿度系统误差Error2(t)，Error1(t)=SP1(t)-PV1(t)，Error2(t)=SP2(t)-PV2(t)，PV1(t)及PV2(t)分别为温室大棚温湿度先进控制系统的输出温度及输出湿度，即PV1(t)及PV2(t)分别为温室大棚的实时温度及实时湿度；

步骤2、将温度系统误差Error1(t)及湿度系统误差Error2(t)分别做为温度预测PI控制器及湿度预测PI控制器的输入，得到温度输出信号0P1(t)及湿度输出信号0P2(t)，温度预测PI控制器或湿度预测PI控制器的输入输出关系为：

u(t)=K(1+1pTi)e(t)-1pTi[u(t)-u(t-L)],]]>其中，p为微分算子，e(t)、u(t)分别为温度预测PI控制器或湿度预测PI控制器的输入和输出，K为过程增益的倒数，T_i为控制过程主导时间常数，L为控制过程滞后时间；

步骤3、设计解耦控制器的温度传递函数D₁₁(s)、温度对湿度影响传递函数D₁₂(s)、湿度对温度影响传递函数D₂₁(s)及湿度传递函数D₂₂(s)，其中：

D₁₁(s)=e^-4s；D12(s)=8.2s+13(10,1s+1);D21(s)=1.1(9.2s+1)1.8(7.6s+1);]]>D₂₂(s)=e^-5s；

将温度输出信号OP1(t)做为温度传递函数D₁₁(s)及湿度对温度影响传递函数D₂₁(s)的输入，将湿度输出信号OP2(t)做为温度对湿度影响传递函数D₁₂(s)及湿度传递函数D₂₂(s)的输入，将温度传递函数D₁₁(s)的输出与温度对湿度影响传递函数D₁₂(s)的输出做卷积得到解耦后的温度信号MV1(t)，将湿度对温度影响传递函数D₂₁(s)的输出与湿度传递函数D₂₂(s)的输出做卷积得到解耦后的湿度信号MV2(t)；

步骤4、建立大棚温度控制对象过程模型G_p11(s)、大棚温度对湿度影响控制对象过程模型G_p12(s)、大棚湿度对温度影响控制对象过程模型G_p21(s)及大棚湿度控制对象过程模型G_p22(s)，其中：

G_p11(s)的传递函数模型为：

G_p12(s)的传递函数模型为：

G_p21(s)的传递函数模型为：

G_p22(s)的传递函数模型为：

将温度信号MV1(t)做为大棚温度控制对象过程模型G_p11(s)及温度影响控制对象过程模型G_p21(s)的输入，将湿度信号MV2(t)做为大棚温度对湿度影响控制对象过程模型G_p12(s)及大棚湿度控制对象过程模型G_p22(s)的输入，将大棚温度控制对象过程模型G_p11(s)的输出与大棚温度对湿度影响控制对象过程模型G_p12(s)的输出做卷积得到输出温度PV1(t)，将大棚湿度对温度影响控制对象过程模型G_p21(s)的输出与大棚湿度控制对象过程模型G_p22(s)的输出做卷积得到输出湿度PV2(t)，将输出温度PV1(t)与输出湿度PV2(t)反馈给温度预测PI控制器与湿度预测PI控制器，最终使其与温度输入信号SP1(t)及湿度输入信号SP2(t)的误差逐步减小，趋于稳定接近于0。