试析预测控制法在营养液调配中的应用研究

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1、分类号：S126密级：Y8叠8403单位代码学号山东理工大学11970Y0203033硕士学位论文预测控制法在营养液调配中的应用研究TheApplicationResearchofPredictiveControlTechniqueintheNutrientSolutionControlSystem研究指导教生：圭塑慧协助指导教师：申请学位门类级别：．王堂亟±学科专业名称：盛些狃撼丝王猩研究方向：王[也盛些叠埴监控论文完成日期：!!Q§生!月!旦山东理工大学硕士学位论文中文摘要摘要营养液的控制主要是调节、控制营

2、养液的pH值、电导率(EC)值、溶氧量及温度，是无土栽培的重要环节。在其它条件相仿的情况下，营养液控制的好坏决定着蔬菜作物的产量和品质⋯。营养液调配控制系统是一个非线性、滞后参数时变的非最小相位系统，同时还存在各种约束条件。因此，要想精确建立其数学模型是非常困难的。采用传统的控制方法很难得到理想的控制效果。预测控制采用信息建模的思想，可根据需要方便地建立营养液供给调节系统的非参数阶跃响应模型”，非常适合营养液调配这种复杂的非线性的控制系统。本文论述了预测控制技术在营养液控制系统中的应用研究。通过理论分析和仿真试

3、验，探索了动态矩阵控制不同参数对系统控制性能的影响，并采用了智能采样开关与动态矩阵控制相结合，有效地解决了营养液的pH值、电导率(EC)调控中存在的大滞后和超调问题。另外，通过大量的试验，验证了所采用的动态矩阵控制算法在营养液控制系统中应用的有效性。试验结果表明：该系统运行稳定，控制精度符合使用要求，达到了预期的设计目标。关键词：无土栽培，营养液，预溺控制，动态矩阵。IIAbstractNutrientsolution’spreparationwasanimportantfactorofsoillesscult

4、urewhichincludedadjustingandcontrollingthevaluesofelectricalconductivity，pHaswellasdissolvedoxygenandtemperatureofnutrientsolution，anditdecidedtheyieldandqualityofvegetablesinthesamecondition．Thenutrientsolutioncontrolsystemisanon—linearandtheparametersoftim

5、e—delayischanging，andatthesametimeitincludingsomerestriction．Soitwasdifficulttoestablishaccuratemathmodel．Adoptingtraditionalcontrolmethodtogetsatisfiedeffectisdifficult，butpredictivecontroladoptedthethoughtofinformationmodeling，andcouldestablishthenon—param

6、etermodelusingthedataofstepresponseaccordingthedemand．Anditwasadaptedtothenonlinearsystemspecially．Thispaperfocusedontheapplicationresearchofpredictivecontrolmethodinnutrientsolutioncontrolsystem．Bytheoreticanalysisandsimulations，theinfluencesofparametersofd

7、ynamicmatrixcontroltosystemperformancewerediscussed．Thedynamicmatrixcontrolwhichcombinedwithintelligentsamplingswitchsettledtime—delayofnutrientsolution’Spreparationeffectively．Theexperimentresultsverifiedthevalidityofdynamicmatrixcontrolusedinnutrientsoluti

8、oncontrolsystemTheexperimentresultsindicatedthatthedesignandrunningofthesystemwassatisfied，thecontrolofthesystemwassteadywithsmallovershootandgoodreliable．Keywords：SoillessCulture，NutrientSoluti