基于CAN总线的温室控制系统研究

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1、基于CAN总线的温室环境控制系统研究摘要温室是设施农业的重要组成部分，国内外温室种植业的实践经验表明，提高温室的自动控制和管理水平可充分发挥温室农业的高效性。本文总结了温室系统的特点(非线性、大滞后、强耦合)，并结合模糊控制的知识，把模糊控制技术、计算机技术、信息网络技术、应用于温室控制系统的设计与研究，并将CAN总线技术引人温室环境监控领域，设计开发了基于CAN总线技术的智能温室环境监控系统。论文在分析温室各个环境影响因子的基础上，提出了智能化温室环境控制系统的总体方案。采用模块化思想，设计了模拟信号采集、数字信号采集以及开关信号控制三类CAN总线智能节点，并采用单总线技术进行现场层数据

2、传输。介绍了温室现场监控系统的硬件电路，完成了温室系统硬件平台的搭建。系统采用CAN总线作为通讯方式，并在帧结构的基础上采用CAN2．OA技术规范，设计了系统通讯协议。分析CAN模块初始化、CAN报文接收以及发送过程，对通讯模块的软件进行了设计。工控机主动地向智能节点发送数据请求以及控制命令，并对传感器采集的数据进行存储、处理，设计了温室环境监控系统软件，实现对温室环境的控制。根据温室环境的特点，采用模糊控制方法作为系统的控制策略。通过对输入输出量以及控制规则的分析，设计了温室内温湿度环境监控系统的模糊控制器。并将该模糊控制方法运用于试验基地，对PID控制和模糊控制进行了比较，实验证明模糊

3、控制方法超调量小，调整时间短，控制效果优于PID控制。关键词：温室温湿度CAN总线单总线模糊控制青岛科技大学研究生学位论文THESTUDY0FGREENHOUSEENⅥRONMENTCONTROLSYSTEMBASED0NCANBUSABSTRACTGreenhouseistheimportantpartofinstallationagriculture．Cropproductionindomesticandoverseasgreenhousesshowsthatadvancedautomationandmanagememsystemforgreenhousewillimprovethee

4、伍ciencyofagricultureproduction．Inthisthesis，thecharacteristicsofgreenhousesystemaresmnmarized,suchasnonlinearity,largedelay,strongcoupling．WiththeintroductionoftheCANbusintothefieldofthegreenhouseenvironment．aCANbusbasedfieldlevelmonitorandcontrolsystemWasdesignedbyemployingthetechniquesoffuzzycon

5、trol，computertechnology,informationandnetworktechnology．nleprimaryfactorsaffectingthegreenhouseenvironmentwereanalyzedandthewholedesignplanhasbeenoffered．ThenthreekindsintelligentCANbusnodes．includinganalogsignalcollection,digitalsignalcollectionandon-01jFcontrolones，weredevelopedusingthemodularde

6、signmethod，andthedataWastransmittedby1-wire．Thehardwarecircuitofthefieldlevelgreenhousemonitorandcontr01systemWasintroduced．Intheend,thesoftwareofthewholesystemWasdisigned．nlesystemadoptedtheCANbusmethodtorealizethecommunicationbetweentheIPCandtheintelligentCANbusnodes．nlecommunicationprotocol，tog

7、ether、析吐lthecommunicationprogrammoduleincludingCANmoduleinitialization,CANdatareceptionandtransmission．WasdesignedbasedontheframestructureusingCAN2．OAstandard．Inthesystem．ThePCtakestheinitiativeroleincontrollingt