[发明专利]一种育肥猪舍环境调控系统及方法

权利要求书

1.一种育肥猪舍环境调控系统，其特征在于，包括检测单元、控制单元以及监控中心；所述检测单元检测育肥猪舍的温度、湿度、气流和氨气；所述控制单元利用PI副调节器实现对控制设备的控制；所述监控中心循环读取检测单元采集的育肥猪舍环境温度、湿度、气流和氨气参数，针对温度、湿度、气流和氨气设计单神经元自适应PSD控制器+神经元解耦补偿器构成育肥猪舍环境主调节器，实现对育肥猪舍环境温度、湿度、气流和氨气的有效控制。

2.根据权利要求1所述的一种育肥猪舍环境调控系统，其特征在于，所述检测单元检测育肥猪舍的温度、湿度、气流和氨气通过传感器组实现。

3.根据权利要求1所述的一种育肥猪舍环境调控系统，其特征在于，所述控制单元的PI副调节器的输入来自监控中心的神经元解耦补偿器的输出，构成了主副调节器的多串级控制系统。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种育肥猪舍环境调控系统的调控方法，其特征在于，所述单神经元自适应PSD控制器的控制律设计为：该控制律算法只要在线检测出被控育肥猪舍环境的被控参数期望输出和实际输出，即形成自适应控制器的控制规律，其递推增益算法公式为：

e(k)＝y_r(k)-y(k)

Δe(k)＝e(k)-e(k-1)

Δ²e(k)＝e(k)-2e(k-1)+e(k-2)

式中：0.025≤C≤0.05，0.05≤L^*≤0.1；为误差增量的绝对平均值，e(k)为误差,K(k)为增益，y_r(k)为K时刻育肥猪舍环境参数的给定量，y(k)为K时刻育肥猪舍环境参数的实际输出量。

5.根据权利要求4所述的一种育肥猪舍环境调控系统的调控方法，其特征在于，所述单神经元自适应PSD控制器的设计方法如下：首先设计单神经元自适应PID控制器：

被控育肥猪舍环境单神经元控制算法采用有监督的Hebb学习规则控制策略：

Δw_ij(k)＝η(d_j(k)-o_j(k))o_j(k)o_i(k)

育肥猪舍环境被控参数温度、湿度、气流和氨气神经元的输出为：

其中：x₁(k)＝e(k)，x₂(k)＝Δe(k)，x₃(k)＝Δ²e(k)。η_P、η_I、η_D为学习速率。z(k)为输出误差号，是教师信号。z(k)＝y_r(k)-y(k)，其中y_r(k)为育肥猪舍环境参数的给定量设定值；

其次，利用自适应PSD算法实现PID控制增益的修正，将两种算法结合形成具有自动调整增益的神经元自适应PSD控制器，得到自动调整增益算法公式为：

K(k)＝0.75K(k-1) (sign(e(k))≠sign(e(k-1)))

T_v(k)＝T_v(k-1)+L^*·sign[|Δe(k)|-T_v(k-1)|Δ²e(k)|]。