針對(duì)人工氣候室具體控制對(duì)象,采用模塊化、規(guī)范化設(shè)計(jì)方法,從基本的信號(hào)采集入手,逐步完成系統(tǒng)各部分的功能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中既保證實(shí)施上可行、運(yùn)行上可靠,又運(yùn)用模糊PID、專(zhuān)家控制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)提高系統(tǒng)性能,使系統(tǒng)智能化,并充分考慮到應(yīng)用上的靈活性與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控拓?fù)鋱D,圖中每一臺(tái)主機(jī)控制多個(gè)人工氣候室,主機(jī)之間通過(guò)局域網(wǎng)通信,而主機(jī)與氣候室之間采用串行通信。各個(gè)氣候室又是由以單片機(jī)為中心的包括參數(shù)采集、轉(zhuǎn)換、處理、傳輸?shù)饶K組成。

人工氣候室在氣候參數(shù)數(shù)據(jù)的采集上,采用合適的濾波算法和應(yīng)用各種補(bǔ)償算法,使檢測(cè)的氣候參數(shù)很好地消除由于硬件電路固有的非線(xiàn)性和不可避免的系統(tǒng)電氣干擾導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)失真。對(duì)于控制算法,考慮到溫度變化的數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)為具有大滯后的一階慣性環(huán)節(jié),并且無(wú)法獲得的數(shù)學(xué)模型,所以應(yīng)用模糊PID控制技術(shù)。濕度要求的精度比溫度稍低,采用模糊控制器;而光照控制相對(duì)簡(jiǎn)單,因?yàn)楣庹諢粽斩扰c加在光照燈上的電壓成函數(shù)關(guān)系,給定光照首先計(jì)算出對(duì)應(yīng)電壓,然后控制光照品閘管控制器使之輸出此電壓。