溫室大棚智能化控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯

畢業(yè)設(shè)計(jì)論文外文資料翻譯學(xué)院：電氣學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化姓名：鄭能文學(xué)號(hào)：080801332外文出處：Agriculturalgreenhousesgreenhouseintelligentaucontrol附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評(píng)語：簽名：年月日附件1：外文資料翻譯譯文農(nóng)業(yè)溫室大棚智能自動(dòng)化控制摘要：歷來確定的軌跡到controlgreenhouse農(nóng)作物生長的問題解決了用約束優(yōu)化或應(yīng)用人工智慧技術(shù)。已被用作經(jīng)濟(jì)利潤的最優(yōu)化研究的主要標(biāo)準(zhǔn)，以獲得充足的氣候控制設(shè)定值，為作物生長。本文討論了通過分層控制體系結(jié)構(gòu)由一個(gè)高層次的多目標(biāo)優(yōu)化方法，要解決這個(gè)問題是要找到白天和夜間溫度（氣候相關(guān)的設(shè)定值）和電導(dǎo)率的參考軌跡管轄的溫室作物生長的問題（fertirrigation的值）。的目標(biāo)是利潤最大化，果實(shí)品質(zhì)，水分利用效率，這些目前正在國際規(guī)則。在過去8年來選擇說明結(jié)果顯示和描述相關(guān)設(shè)定培育的，獲得在工業(yè)溫室的關(guān)鍵字分層農(nóng)業(yè);系統(tǒng)，過程控制，優(yōu)化方法;產(chǎn)量優(yōu)化1。介紹現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是時(shí)下在品質(zhì)和環(huán)境影響方面的規(guī)定，因此，它是一個(gè)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用已在過去幾年增加了很多（[法卡斯，2005和Sigrimis，2000][Sigrimis等。，2001]，[Sigrimis和國王，1999]和Straten等。，2010]）。溫室生產(chǎn)agrosystem的是一個(gè)複雜的物理，化學(xué)和生物過程，同時(shí)發(fā)生，反應(yīng)不同的回應(yīng)時(shí)間和環(huán)境因素的模式，特點(diǎn)是許多相互作用（Challa及Straten，1993年），必須以控制種植者獲得最好的結(jié)果。作物生長過程是最重要的，主要是由周圍環(huán)境的氣候變數(shù)（光合有效輻射PAR，-溫度，濕度，和內(nèi)空氣中的二氧化碳濃度）的影響，水和化藥和文化的勞動(dòng)力。溫室是理想的增長，因?yàn)樗鼧?gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)境，氣候變數(shù)在可控制的作物。氣候和fertirrigation是兩個(gè)獨(dú)立的肥，灌溉，蟲害和疾病提供的金額，如修剪和處理他人之間的農(nóng)和fertirrigation系統(tǒng)不同的控制問題和目標(biāo)。經(jīng)驗(yàn)，不同的作物品種的水分和養(yǎng)分的要求是已知的，事實(shí)上，自動(dòng)化系統(tǒng)控制這些變數(shù)。另一方面，市場價(jià)格波動(dòng)的影響和環(huán)境的規(guī)則，以提高水的利用效率，減少化肥殘留在土壤中（如硝酸鹽含量）是考慮到其他方面。因此，最優(yōu)在溫室agrosystem的生的問題：優(yōu)化作物生長（與品質(zhì)更好，更大的生產(chǎn)），減少成本（主要是燃料，電力，化肥）副減少殘留（主要是農(nóng)藥和土壤中的離子），水分利用效率的提高。產(chǎn)過程可概括為達(dá)到以下目標(biāo)許多方法已經(jīng)被應(yīng)用到這個(gè)問題，例如，與溫室氣候管理中的最優(yōu)控制領(lǐng)域，如處理（1993）challa和麵包車Straten的Seginer和謝爾（1993年），凡Straten等。（2010），Tantau（1993），或基於人工智慧技術(shù)（[法卡斯，2003]，[雷羅等，2008]，[馬丁-Clouaire等。，1996]和[森本和橋本龍?zhí)桑?000年]）。溫室生產(chǎn)agrosystem的處理採用分層控制結(jié)構(gòu)（Challa[和麵包車Straten的，1993年，Rodriguez等人，2003年，羅德裏格斯等人，2008年已被普遍]和[1993]）Tantau，該系統(tǒng)應(yīng)該被劃分成不同的時(shí)間尺度和控制系統(tǒng)被劃分成不同的層次，以達(dá)到最佳作物生長的氣候控制和水和肥料供應(yīng)低級(jí)層（分鐘時(shí)間尺度），中等層控制作物生長（用了兩天的時(shí)間尺度），和一個(gè)高層次的層相關(guān)的市場問題（幾個(gè)月時(shí)間尺度）（2008年Rodriguez等人，2003年，羅德裏格斯等人。，]和[Tantau，1993年的]）。然而，大多數(shù)溫室最優(yōu)控制的研究只考慮一個(gè)目標(biāo)，在優(yōu)化問題，主要是只增加種植者的收入（[Challa和麵包車Straten的，1993年，羅德裏格斯等人。，2003，Rodriguez等人，2008年集中[1993]），Tantau，只有最大限度地減少二氧化碳的供應(yīng)量（VanHenten及Bontsema的，2009年），或包括在控制決策者“（Kornera範(fàn)Straten，2008年）的熱的積分。最近已作出新的貢獻(xiàn)，在溫室作物的最佳氣候控制（Ioslovich，古特曼，及連接器，2009年）計(jì)畫獲得一個(gè)季節(jié)性的最優(yōu)控制策略基礎(chǔ)上的Hamilton-Jacobi-心，顯示出有前途的模擬結(jié)果。另一方面，只有一個(gè)一個(gè)以上的目標(biāo)，特別是控施肥問題（Ioslovich，2Seginer002年）相結(jié)合的文學(xué)作品。然而，貝爾曼形式主義的決制溫度和在這項(xiàng)工作中，被認(rèn)為是在成長階段的長期天氣預(yù)測不變（這可能會(huì)導(dǎo)致高層次硝酸型材總是達(dá)不考提供了數(shù)值例子。因此，有沒有成文的貢獻(xiàn)相結(jié)合的主要目標(biāo)（利潤最大化，水果作物的品質(zhì)，水分利用效率）在相同的優(yōu)化問題，另一方面，他們大多是基於仿真結(jié)果或短的時(shí)間實(shí)驗(yàn)。因此，本文提出了一種新的方法，結(jié)合不同的目標(biāo)，溫室作物優(yōu)化問題，採用多目標(biāo)（MO）的嵌入式技術(shù)在分層控制方案。這個(gè)層次的計(jì)畫是由不同層次的短期期天氣預(yù)報(bào)工具被用來改善優(yōu)化過程的預(yù)測，溫室氣候模擬器也包括在內(nèi)，以確保將達(dá)到設(shè)定值型材在溫室的本地控制器。此外，這種方法已被證實(shí)在工業(yè)溫室番茄作物的最後8年期間。該方法適用於在歐洲南部，在溫室生產(chǎn)無CO2濃縮和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品的需求與日俱增的暖冬氣候條件。提出的一個(gè)著名的番茄作物模型的修改後的版本，這是用來與溫室作物生產(chǎn)動(dòng)態(tài)過程中的決策變數(shù)。最後，請(qǐng)注意，從一個(gè)角度考慮，該框架已在模組化和層次化的方式設(shè)計(jì)方法，它是直的優(yōu)化問題的不確定性）。它應(yīng)該從優(yōu)化過程中所產(chǎn)生的溫度和成（它並不總是保證，因?yàn)閷?duì)當(dāng)前的天氣條件下是有很強(qiáng)的依賴性），供水慮客觀（這是一個(gè)重要的發(fā)出如本文所討論的），只和長接使用這種方法，其他園藝作物，其他緯度地區(qū)，以及包括其他型號(hào)或目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化過程（例如，包括額外的變數(shù)相關(guān)的生長作物，如二氧化碳，或考慮相關(guān)的節(jié)能和/或植物病害防治的目標(biāo)）。本文組織如下：第二節(jié)介紹了配方基於MO優(yōu)化方法的問題。在建議的層次結(jié)構(gòu)。第4節(jié)顯示了有代表性的成果，獲得了一個(gè)真正的溫室和總結(jié)發(fā)言結(jié)論。第3節(jié)所述2。莫優(yōu)化作物生產(chǎn)找到一個(gè)決策變數(shù)滿足約束和優(yōu)化向量，其元素代表（布拉斯科，雷羅，桑切斯和馬丁內(nèi)斯，2007年）目標(biāo)函數(shù)的載體，可以被定義為一個(gè)莫優(yōu)化問題。競爭措施或目標(biāo)性能特點(diǎn)的問題被認(rèn)為是作為MO優(yōu)化問題，其中n目標(biāo)姬（P）中的變數(shù)的向量P∈P的同時(shí)最小化（或最大化）（劉，楊，Whidborne，2003）（1）令人滿意的米不等式約束，和J平等的限制，。問題往往沒有最佳的解決方案，同時(shí)優(yōu)化所有目標(biāo)，但它有一個(gè)稱為帕累托最優(yōu)集（劉等，2003），其中一個(gè)妥協(xié)的解決方案，可以選擇從欠佳或不占主導(dǎo)地位的替代解決方案的一個(gè)決策過程。在溫室作物的管理，可以制定不同的標(biāo)準(zhǔn)，如物理產(chǎn)量，作物品質(zhì)，產(chǎn)品品質(zhì)，生產(chǎn)過程中的時(shí)間，或生產(chǎn)成本和風(fēng)險(xiǎn)。這些標(biāo)準(zhǔn)往往會(huì)引起爭議的氣候和fertirrigation要，求有或謂的戰(zhàn)術(shù)水準(zhǔn)，種植者有幾個(gè)相互衝突的目標(biāo)，使決定。解決這個(gè)莫優(yōu)化過程中，前和未來的最佳日間和夜間溫度的參考軌跡，XTA，電導(dǎo)率，XEC，其餘的作物週期。也就是說，那裏是一個(gè)向量沿著優(yōu)化間隔內(nèi)的空氣溫度，是著優(yōu)化區(qū)間的電導(dǎo)率（EC）的載體。請(qǐng)注意，植物生長的PAR輻射（周日條件）的影響下，進(jìn)行光合作用的過程。此外，通過光合作用，溫度影響食糖生產(chǎn)的明或暗地要解決所P∈P，，是目沿速度，從而輻射和溫度平衡的方式，較高的輻射水準(zhǔn)相當(dāng)於一個(gè)較高的溫度。所以，晝夜條件下是必要的溫度保持在一個(gè)較高的水準(zhǔn)。在夜間條件下，植物是不活躍（作物不長），所以它是沒有必要維持這麼高的溫度。出於這個(gè)原因，兩個(gè)溫度設(shè)定值通常被認(rèn)為是：白天和夜間（羅德裏格斯等人，2008）。有必要強(qiáng)調(diào)，雖然在連續(xù)時(shí)間的工藝優(yōu)化，解決了在離散的時(shí)間間隔為優(yōu)化地平線，NF（K）（這個(gè)地平線是可變的，代表直到農(nóng)業(yè)賽季結(jié)束時(shí)的剩餘時(shí)間間隔）。因此，解決載體和獲得，其中k是當(dāng)前的離散時(shí)刻。請(qǐng)注意，建議的優(yōu)化問題，溫室作物生產(chǎn)模型以估計(jì)通過不同的演算法步驟內(nèi)氣候的行為和作物生長，並涉及不同的功能目標(biāo)的決策變數(shù)是必需的。溫室內(nèi)小氣候的動(dòng)態(tài)行為是一種物理過程的組合，涉及能量轉(zhuǎn)移（輻射熱）和品質(zhì)平衡（水汽通量和CO2濃度）。另一方面，作物生長和產(chǎn)量的主要依靠，在其他條件，如灌溉和肥料，在溫室內(nèi)的溫度，輻射的PAR，二氧化碳的濃度。因此，無論是氣候條件和作物生長的相互影響，其動(dòng)態(tài)行為，可以因此，在作物生長對(duì)環(huán)境的回應(yīng)可以由兩個(gè)動(dòng)態(tài)模型描述，代表他們的動(dòng)態(tài)相關(guān)的時(shí)間尺度，可以通過（法卡斯，2005]，[拉米雷斯，阿裏亞斯表示由兩個(gè)微分通過不同的時(shí)間尺度特徵。方程系統(tǒng)等人，20