溫室多孔毛管熱風采暖試驗與控制算法研究.pdf

1、溫室冬季生產(chǎn)中，供熱采暖占其能耗費用的主要部分，現(xiàn)有采暖方式的增溫對象多為溫室整體空間，熱量損失多、增溫均勻性差，多孔毛管熱風采暖主要對作物的根部和冠層進行集中加熱，耗能低、加熱集中、增溫均勻。
　　 為研究多孔毛管熱風采暖的實際增溫效果，構(gòu)建多孔毛管熱風采暖試驗系統(tǒng)，以毛管進口溫度、進口壓力、出風孔徑等為試驗參數(shù)，測量毛管前端孔口、中間孔口與末端孔口圍護空間內(nèi)溫升數(shù)據(jù)，分析研究溫升在毛管沿程方向上和垂直空間內(nèi)的分布規(guī)律及其與試

2、驗參數(shù)之間的關(guān)系。分析研究表明：1、毛管沿程方向上采暖溫升略有降低；垂直空間內(nèi)溫升呈先上升后下降的駝峰狀變化趨勢。2、毛管進口溫度在35℃～45℃、進口壓力在3.0kPa～7.5kPa條件下，熱風采暖系統(tǒng)可以使圍護空間內(nèi)溫度升高大約4℃～9℃，溫升與進口溫度以及進口壓力之間均為非線性正相關(guān)關(guān)系。
　　 采用智能控制方法對采暖過程進行控制，提高多孔毛管熱風采暖系統(tǒng)采暖效率，進一步降低采暖能耗：1、利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立熱風采暖系統(tǒng)模型，

3、通過試驗數(shù)據(jù)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行訓(xùn)練，采用PSO算法(粒子群算法)對模型網(wǎng)絡(luò)權(quán)值進行優(yōu)化，提高模型的精度。2、采用能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)自調(diào)整的PID神經(jīng)元控制器對采暖系統(tǒng)進行控制，設(shè)計了兩種PID神經(jīng)元控制器網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，通過仿真試驗對比，確定控制器的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，利用PSO算法對控制器網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值進行優(yōu)化。對優(yōu)化后的控制系統(tǒng)進行仿真，結(jié)果表明：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PID神經(jīng)元的多孔毛管溫室熱風采暖控制系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度以及較強的跟隨性能。