[實用新型]一種基于徑向基神經網絡的農業溫度控制系統

有效

• 申請號: 201320332878.6
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN203276052U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 宋海聲;趙學深;王丹丹;成科;孔永勝;劉平和;楊蕾;王海燕
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: G05D23/00
• 分類號: G05D23/00;G05B19/418
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 李琪

技術領域

本實用新型屬于農業溫度采集和自動控制技術領域，涉及一種農業溫度控制系統，特別涉及一種基于徑向基神經網絡的農業溫度控制系統。?

背景技術

保持溫室大棚內適宜的溫度是農作物進行光合作用的重要因素。但在寒冷季節，受外部環境影響，溫室內的溫度會降低。通常使溫室處于密閉狀態，以提高溫室內溫度。若同時進行溫度調控使溫室內溫度適宜農作物生長，可以增加農作物產量。因此，了解溫室大棚內溫度的變化規律，改變溫室大棚控制環境，對提高環境控制質量、農作物產品品質以及產量有著深遠意義。

農業溫度控制過程是溫室控制的中心環節，實現環境較為復雜。由于控制器具有算法簡單、可靠性較高等優點，被廣泛應用于溫室溫度控制系統中；但控制器采集的溫度具有不同程度的滯后現象，采集的溫度往往會產生較明顯超調量和較長時間調節過程，降低了控制系統的穩定性，使得常規控制器很難最優化控制效果；目前，國內已經采用計算機控制系統，但基本上停留在連續操作水平及操作員的人工經驗，控制精度較為粗糙，不夠精準。因此，改善農業溫度控制品質，提高控制精度是一個重要的課題。?

發明內容

本實用新型的目的是提高一種基于徑向基神經網絡的農業溫度控制系統，能夠對農業溫室的關鍵參數建模與優化，提高溫度控制品質和控制精度。

為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種基于徑向基神經網絡的農業溫度控制系統，包括多個傳感器，多個傳感器均與節點模塊信號連接，節點模塊與協調器無線網絡連接，協調器還分別與繼電器和數據樣本庫信號連接，數據樣本庫分別與徑向基神經網絡控制器和優化器相連接，徑向基神經網絡控制器和優化分別與徑向基神經網絡辨識器相連接。

所述協調器通過網關與數據樣本庫相連接。

本實用新型控制系統通過徑向基神經網絡辨識器辨識系統精度、測量控制參數，測量的控制參數通過徑向基神經網絡控制器調節溫度控制過程；數據精準采集、建立溫室溫度模型，優化器優化數據模型；采用徑向基神經網絡算法，控制過程的生產更加平穩、波動少，降低設備損耗，降低工作強度，實時控制溫度變量，進而控制農業溫室溫度控制量，保證良好的農作物生長環境，進而提高產量，降低成本，增加經濟效益。該控制系統充分利用控制理論、優化過程，系統辨識、神經網絡算法等，對控制過程檢測、建模、控制、優化、調度、管理，提高農作物產量和生產效率。

附圖說明

圖1是本實用新型農業溫度控制系統的結構示意圖。

圖中：1.傳感器，2.節點模塊，3.協調器，4.網關，5.數據樣本庫，6.優化器，7.徑向基神經網絡辨識器，8.徑向基神經網絡控制器，9.繼電器。

具體實施過程

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

如圖1所示，本實用新型農業溫度控制系統，包括多個傳感器1，該多個傳感器1均與節點模塊2信號連接，節點模塊2與協調器3信號連接，協調器3還分別與繼電器9和網關4相連接，網關4與數據樣本庫5信號連接，數據樣本庫5分別與徑向基神經網絡控制器8和優化器6相連接，徑向基神經網絡控制器8和優化器6分別與徑向基神經網絡辨識器7相連接。

傳感器1，用于采集農業溫室不同地理位置的溫度數據樣本，并將溫度數據樣本通過輸出端傳遞給節點模塊2；

節點模塊2包括無線射頻單片機（棒狀天線），用于接收多個傳感器1傳送的農業溫室不同地理位置的溫度數據樣本，并通過無線射頻傳感技術將接收到的農業溫室不同地理位置的溫度數據樣本傳送給協調器3；

協調器3，用于接收節點模塊2傳送的農業溫室不同地理位置的溫度數據樣本，然后將接收到的農業溫室不同地理位置的溫度數據樣本通過網關4傳輸給數據樣本庫5，節點模塊2無線射頻傳送數據給協調器3傳輸范圍約為75米，相互連接效果良好。協調器3加強無線模塊信號發送的數據作用，并能將數據通過RS232串口將數據傳送給網關4；用于接收數據樣本庫5通過網關4傳輸的參數變量處理后的控制量，根據該參數變量處理后的控制量實時控制繼電器9；

數據樣本庫5，用于接收通過網關4傳送的農業溫室不同地理位置的溫度數據樣本，根據接收到的數據樣本建立含調節控制量的農業溫度數學模型如式（1），