[发明专利]一种基于太阳高度角的温室卷帘及其模糊控制方法

权利要求书

1.一种基于太阳高度角的温室卷帘，其特征在于，包括固定架(1)、第一卷绕装置、第二卷绕装置、第三卷绕装置、第四卷绕装置、控制模块和若干卷帘本体(2)；

所述固定架(1)至少为两个，两个所述固定架(1)与温室(3)外壁匹配，两个所述固定架(1)分别设置在所述温室(3)两端的外壁上；

所述第一卷绕装置和所述第二卷绕装置及所述第三卷绕装置和所述第四卷绕装置分别相对于温室(3)长度方向对称设置；所述第一卷绕装置设置在温室(3)顶部一端，所述第三卷绕装置设置在所述第一卷绕装置和温室(3)一侧地面之间；

每个所述卷绕装置均包括电机(4)、减速机(5)和卷帘轴(6)，所述电机(4)和减速机(5)均固定在所述固定架(1)的一侧，所述电机(4)位于所述减速机(5)下方，所述电机(4)的输出轴与所述减速机(5)的输出轴通过传动带(7)连接，所述卷帘轴(6)一端与所述减速机(5)的输出轴固定连接，所述卷帘轴(6)另一端与所述固定架(1)的另一侧转动连接，所述卷帘本体(2)上端固定在所述卷帘轴(6)上；

所述控制模块包括温度传感器(10)、光照传感器(9)、数据处理模块、主控制器和模糊控制器，所述数据处理模块、主控制器和模糊控制器均设置在温室(3)内，所述温度传感器(10)和光照传感器(9)均设置在所述温室(3)顶部，所述温度传感器(10)和光照传感器(9)均与所述主控制器的信号输入端连接，所述电机(4)与所述主控制器的信号输出端连接；

所述温度传感器(10)，用于采集温室(3)外的温度信号初始数据，并将温度信号初始数据发送到所述数据处理模块；

所述光照传感器(9)，用于采集温室(3)外的光照信号初始数据，并将光照信号初始数据发送到所述数据处理模块；光照信号包括光照强度信号和阳光照射角度信号；

所述数据处理模块，接收温度信号初始数据和光照信号初始数据并对初始数据进行处理后得到模糊输入量，并将模糊输入量发送到所述模糊控制器；

所述模糊控制器，接收模糊输入量并查询模糊控制规则表获得精确输出量；

所述主控制器，接收精确输出量并根据精确输出量向所述电机(4)发送控制指令。

2.根据权利要求1所述的基于太阳高度角的温室卷帘，其特征在于，沿所述卷帘轴(6)均匀设置有至少两个固定座(8)，所述固定座(8)固定在温室(3)骨架上，所述卷帘轴(6)穿过所述固定座(8)。

3.根据权利要求1所述的基于太阳高度角的温室卷帘，其特征在于，所述主控制器为AT89C52单片机。

4.一种基于太阳高度角的温室卷帘的模糊控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选择隶属度函数，设定模糊控制规则表，根据温度信号、光照信号和时间信号设置卷帘开启或关闭阈值；

步骤2：温度传感器(10)采集温室(3)外的温度信号初始数据，并将温度信号初始数据发送到数据处理模块；

光照传感器(9)采集温室(3)外的光照信号初始数据，并将光照信号初始数据发送到所述数据处理模块；光照信号包括光照强度信号和阳光照射角度信号；

步骤3：所述数据处理模块接收温度信号初始数据和光照信号初始数据并对初始数据进行处理后得到模糊输入量，并将模糊输入量发送到模糊控制器；

步骤4：所述模糊控制器接收模糊输入量并查询模糊控制规则表获得精确输出量；

步骤5：主控制器接收精确输出量并根据精确输出量向电机(4)发送控制指令。

5.根据权利要求4所述的基于太阳高度角的温室卷帘模糊控制方法，其特征在于，温度信号、光照信号和时间信号的隶属函数均为高斯型，光照信号输入建立三个模糊集合，分别为低光照ll，中等光照ml，高光照hl；

温度信号输入建立三个模糊集合，分别为低温度lt，中等温mt，高温度ht；

时间区间为0-24小时，时间信号输入建立五个模糊集合，从日出开始分别为清晨1time，上午2time，正午3time，下午4time，黄昏5time；

控制指令输出采用三角形隶属函数，卷帘机打开方式为7种输出情况，分别为1open，2open，3open，4open，5open，6open，7open，输出区间为0-8。