基于嵌入式平臺的植物工廠控制系統(tǒng)研究.pdf

1、集裝箱植物工廠相對于其他的大型植物工廠體積比較小，在小空間里需要完成作物栽培架和環(huán)境調(diào)控設(shè)備的布置，通過智能環(huán)境控制技術(shù)完成對環(huán)境因子的控制。在植物工廠控制技術(shù)研究方面，美國、日本和歐洲國家走在了中國的前面，作為學(xué)習(xí)者，中國從1990年左右才開始研究植物工廠，進(jìn)入新世紀(jì)后，我國對國外的植物工廠環(huán)境控制技術(shù)進(jìn)行了學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，植物工廠目前在我國還主要處在科研階段，但是研究的意義重大?，F(xiàn)階段研發(fā)的植物工廠控制系統(tǒng)，普遍釆用可編程控制器作為主控

2、制器，并結(jié)合控制算法進(jìn)行控制，這使得系統(tǒng)成本相對較高，并且傳統(tǒng)的控制應(yīng)用在微型植物工廠這類耦合性較強(qiáng)、非線性、大滯后系統(tǒng)時(shí)無法很好的滿足控制要求，控制效果往往不太理想。
　　本設(shè)計(jì)完成了基于LPC2368微控制器的植物工廠控制系統(tǒng)，在硬件方面，本文完成了控制器硬件電路的設(shè)計(jì)，包括供電電路、串行通信電路、隔離輸出模塊電路的設(shè)計(jì)，在軟件方面，移植了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II，并在此基礎(chǔ)上編寫了應(yīng)用軟件，通過觸摸屏生產(chǎn)公司提供的

3、軟件進(jìn)行人機(jī)交互界面開發(fā)，通過觸摸屏可以隨時(shí)修改環(huán)境因子參數(shù)和查詢歷史數(shù)據(jù)。在綜合分析小型植物工廠內(nèi)部環(huán)境因子特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選取對作物生長起決定作用的溫度和濕度作為主要研究對象。針對熱慣性大的問題，提出了Ramp時(shí)間等概念。對于溫濕度耦合問題，采用溫濕度聯(lián)動(dòng)控制，在除濕的時(shí)候采用先加溫再降溫除濕的方法，最后總結(jié)出了8不同情況下的植物工廠環(huán)境因子控制邏輯，解決了存在的這些問題。通過長時(shí)間的實(shí)驗(yàn)運(yùn)行和通過做有針對的實(shí)驗(yàn)證明此控制邏輯具有較好