[发明专利]一种植物生长因子的智能控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种植物生长因子的智能控制系统及控制方法，包括若干个生长因子信息采集单元、人机交互模块、推理机、统一控制协调模块、外部电气执行控制单元，所述的生长因子信息采集模块的信号输出端及人机交互模块的信号输出端与所述的推理机的信号输入端连接，所述的推理机的信号输出端与所述的统一控制协调模块的输入端连接，所述的统一控制协调模块的输出端与外部电气执行控制单元连接，所述的外部电气执行控制单元的信号输出端与植物生长因子控制阀连接。本发明能够提高对植物生长环境的各生长因子的控制品质。

技术领域

本发明涉及一种植物生长因子的智能控制系统，尤其涉及一种植物生长因子的智能控制系统及控制方法。

背景技术

温室大棚、植物工厂、养殖设施等生产场所是现代化农业的重要组成部分。温室生产设施以其高产高效高适应性得到广泛的应用，并且在作物生产综合管理等多个领域都取得很大的成功。但是传统的温室农业系统主要依赖普通农业专家、企业从业人员的经验来进行管理，其栽培技术缺乏量化指标，缺乏科学指导，只能凭借感觉被动的保温、降温、防雨、遮阳，而不能主动适时的调节温度、水、肥等，这极大的限制了温室控制系统的发展。

传统的温室系统温湿度智能化控制大多采用PID控制，控制方法简便且易于实现。但是温室环境系统具有强非线性、多变量、强耦合及抗干扰能力差，所处的环境存在大量不确定因素，所以传统PID难以满足高品质控制需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种植物生长因子的智能控制系统及控制方法，该植物生长因子的智能控制系统及控制方法能够提高对植物生长环境的各生长因子的控制品质。

本发明的一种植物生长因子的智能控制系统，其特点在于：包括若干个生长因子信息采集模块、人机交互模块、推理机、统一控制协调模块、外部电气执行控制单元，所述的生长因子信息采集模块的信号输出端及人机交互模块的信号输出端与所述的推理机的信号输入端连接，所述的推理机的信号输出端与所述的统一控制协调模块的输入端连接，所述的统一控制协调模块的输出端与外部电气执行控制单元连接，所述的外部电气执行控制单元的信号输出端与植物生长因子控制阀连接，其中

所述的生长因子信息采集模块，用于获取植物生长环境中N种生长因子的即时参数值；

所述的人机交互模块，用于输入植物的N种生长因子的目标参数值及用于显示生长因子的参数值；

所述的推理机，包括神经网络模块和专家系统模块，所述的神经网络模块以所述的目标参数值和即时参数值作为输入，采用正向推理机制，通过在线学习训练，使系统误差评估函数达到最小，最终得到最优控制量，即生长因子控制阀开度；所述的专家系统模块对所述的生长因子控制阀开度进行解释，并将解释的结果在所述的人机交互模块显示；

所述的统一控制协调模块用于将具体的处理命令发向各个外部电气执行控制单元；

所述的外部电气执行控制单元，用于调节生长因子控制阀的开度。

进一步的，所述的N种生长因子包括光照强度、湿度、CO₂浓度、温度和土壤肥力。

进一步的，所述的生长因子信息采集模块包括光照强度传感器、湿度传感器、CO₂浓度传感器、温度传感器和土壤肥力传感器。

进一步的，所述的专家系统模块包括人机接口、知识获取机、知识库、推理机、动态数据库及解释机，所述的人机接口分别连接所述的知识获取机、推理机和知识获取机，所述的动态数据库数据与所述的推理机和解释机连接，所述的知识库分别与所述的知识获取机和推理机连接。

进一步的，本发明还公开了上述的智能控制系统的控制方法，其特点在于：包括如下的步骤：

S1，根据外部电气执行设备的特性，将外部电气执行设备分成N个组，并将外部电气执行设备与对应位置的生长因子信息采集模块绑定；