[發明專利]一種植物工廠的智能控制方法及系統、智能監控系統有效
| 申請號： | 201710770536.5 | 申請日： | 2017-08-30 |
| 公開（公告）號： | CN107515531B | 公開（公告）日： | 2021-01-26 |
| 發明（設計）人： | 張勇;李文波 | 申請（專利權）人： | 京東方科技集團股份有限公司 |
| 主分類號： | G05B13/02 | 分類號： | G05B13/02 |
| 代理公司： | 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274 | 代理人： | 申健 |
| 地址： | 100015 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 植物 工廠 智能 控制 方法 系統 監控 | ||
1.一種植物工廠的智能控制方法，其特征在于，包括：
獲取植物生長環境的監測參數與設定參數之間的誤差值；
采用Q學習算法調整PID控制器的比例增益、積分增益以及微分增益；
基于所述誤差值和調整后的比例增益、積分增益以及微分增益輸出對植物生長環境的控制系統的控制命令；
所述采用Q學習算法調整PID控制器的比例增益、積分增益以及微分增益包括：
根據關系式對當前時刻狀態下的Q值表進行更新，并將當前時刻的最優行為策略對應的動作作為PID控制器的優化增益
其中，xt，kt分別為當前時刻的監測參數和增益參數；xt+1，kt+1為下一時刻的監測參數和增益參數；rt+1為從當前時刻的監測參數xt轉變到下一時刻的監測參數xt+1時的獎勵函數；γ為折扣因子；α為學習率，α∈(0，1]；增益參數k＝{kp，ki，kd}，kp比例增益、ki積分增益、kd微分增益；
所述獎勵函數rt+1滿足關系式：
其中，Xref為設定參數；σ為標準方差。
2.根據權利要求1所述的植物工廠的智能控制方法，其特征在于，
所述智能控制方法還包括：從植物參數數據庫中選取所述植物生長環境的設定參數。
3.根據權利要求1-2任一項所述的植物工廠的智能控制方法，其特征在于，所述植物生長環境的監測參數包括溫度測定值、濕度監測值、CO2濃度監測值、營養液EC值、營養液PH值、光照強度值中的一種或多種。
4.一種植物工廠的智能控制系統，其特征在于，包括：
獲取模塊，用于獲取植物生長環境的監測參數與設定參數之間的誤差值；
智能模塊，用于采用Q學習算法調整PID控制器的比例增益、積分增益以及微分增益；
所述PID控制器，用于基于所述誤差值和調整后的比例增益、積分增益以及微分增益輸出對植物生長環境的控制系統的控制命令；
所述智能模塊，用于采用Q學習算法調整PID控制器的比例增益、積分增益以及微分增益包括：
根據關系式對當前時刻狀態下的Q值表進行更新，并將當前時刻的最優行為策略對應的動作作為PID控制器的優化增益
其中，xt，kt分別為當前時刻的監測參數和增益參數；xt+1，kt+1為下一時刻的監測參數和增益參數；rt+1為從當前時刻的監測參數xt轉變到下一時刻的監測參數xt+1時的獎勵函數；γ為折扣因子；α為學習率，α∈(0，1]；增益參數k＝{kp，ki，kd}，kp比例增益、ki積分增益、kd微分增益；
所述獎勵函數rt+1滿足關系式：
其中，Xref為設定參數；σ為標準方差。
5.根據權利要求4所述的植物工廠的智能控制系統，其特征在于，所述獲取模塊還用于從植物參數數據庫中選取所述植物生長環境的設定參數。
6.一種植物工廠的智能監控系統，其特征在于，包括權利要求4所述的植物工廠的智能控制系統。
7.根據權利要求6所述的植物工廠的智能監控系統，其特征在于，所述智能監控系統還包括：語音提示模塊、紅外感應模塊以及檢測模塊；
所述語音提示模塊用于根據所述紅外感應模塊和檢測模塊檢測植物工廠中的環境信息進行語音提示。
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