[发明专利]一种设施农业环境智能控制方法

摘要

本发明属设施农业环境控制领域，可以对温室大棚、畜禽舍等环境内的温度、湿度、CO2浓度、有害气体浓度等环境因子进行智能控制，本方法适用于大滞后、多输入多输出、非线性、难以建立数学模型的设施农业环境控制系统。本发明针对温室大棚和畜禽舍等设施农业环境控制系统特点，提出了一种新型MPT智能控制算法，并加入模糊控制，发明MPT控制算法与模糊控制相结合的分段控制策略。当偏差大于某一域值时，通过操态选择，选择模糊控制，不存在抗饱和积分问题，使用模糊控制规则确定输出；当偏差减小到域值以下时，切换转入MPT算法控制，减小响应过程中的超调，最终消除余差。此方法解决传统PID算法超调大、响应时间长，模糊控制精度欠佳的缺点。

主权项

MPT控制算法，其特征是对PID算法加以改进，增加了微分积分作用，所以使常规PID算法中的积分饱和现象得到较大缓解，PID改进算法公式为：输出＝P[1/t+(1‑1/t)d]+(1/M)∫[1/t+(1‑1/t)d]，在式中，t为滞后时间与控制周期的比值，t≥1，d表示微分作用；P用于调整微分和比例的大小，P增加，相当于同时将微分时间增加及减少比例带；反之，P减少，相当于同时将微分时间减少和增大比例带；M类似积分时间，可用于调整积分和微分积分的大小，t用于调整微分与比例的相互比例成分；如果t＝1，则微分作用为0，如果M＝0，则积分作用为0；这样，控制参数还是3个，但是同原参数概念不同，所以，定义为MPT控制算法。