密闭式猪舍多环境因子调控系统设计及调控策略

大多数猪舍环境调控是建立在传统控制方法基础上的单一环境变量控制系统,难以对具有多个变量的系统建立精确的数值模型。该文基于模糊控制理论,以温度偏差和温度偏差变化率作为输入量,以通风模式和加热模式为输出控制量建立温度控制器;以相对湿度偏差和氨气浓度偏差为输入量,以通风模式为输出控制量建立通风控制器;并对不同季节多环境因子进行模糊化及逻辑推理,生成不同季节的调控策略及规则,建立2个具有双输入变量的非线性控制系统,加入动态补偿控制,优化猪舍环境调控系统。该文以在美国普渡大学环境研究猪舍监测所得的数据对建立的方法进行了模拟验证。结果表明,舍内温度与设定值最大相对误差为5%,实现了舍内温度稳定控制;舍内相...

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Published in农业工程学报 Vol. 33; no. 6; pp. 163 - 170
Main Author 谢秋菊 苏中滨 Ji-Qin Ni 郑萍
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北农业大学电气与信息学院,哈尔滨 150030%东北农业大学电气与信息学院,哈尔滨,150030%Department of Agricultural and Biological Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, USA 2017
黑龙江八一农垦大学信息技术学院,大庆 163319
Subjects
多环境因子
密闭式猪舍
模糊控制
温度
湿度
环境控制
调控策略
multiple environmental factors
control strategy
模糊控制
environmental control
湿度
环境控制
温度
密闭式猪舍
fuzzy control
temperature
调控策略
多环境因子
humidity
confined swine building
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.021

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Summary:大多数猪舍环境调控是建立在传统控制方法基础上的单一环境变量控制系统,难以对具有多个变量的系统建立精确的数值模型。该文基于模糊控制理论,以温度偏差和温度偏差变化率作为输入量,以通风模式和加热模式为输出控制量建立温度控制器;以相对湿度偏差和氨气浓度偏差为输入量,以通风模式为输出控制量建立通风控制器;并对不同季节多环境因子进行模糊化及逻辑推理,生成不同季节的调控策略及规则,建立2个具有双输入变量的非线性控制系统,加入动态补偿控制,优化猪舍环境调控系统。该文以在美国普渡大学环境研究猪舍监测所得的数据对建立的方法进行了模拟验证。结果表明,舍内温度与设定值最大相对误差为5%,实现了舍内温度稳定控制;舍内相对湿度与设定值最大相对误差为6.3%,充分满足湿度控制要求;猪舍氨气浓度变化范围为2.0～3.7 mg/m3,远远小于设定值9.1 mg/m3。因此,该文提出的猪舍多环境因子模糊控制系统及策略,能够很好地满足猪舍环境控制要求,为解决寒冷冬季猪舍温度与通风调控提供可行的思路。
Bibliography:Xie Qiuju1,2, Su Zhongbin2, Ji-Qin Ni3, Zheng Ping2 （1. Institute of Information Technology, Heilongiiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, China; 2. Institute of Electrical and Information, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China; 3. Department of Agricultural and Biological Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, USA）
11-2047/S
Swine building environment plays an important role on the pig production,and it is a nonlinear,time-varying and delay system with multiple factors coupling with each other.Air temperature,humidity,harmful gases,airflow,light,dust and other factors in such an environment can affect the growth,development,reproduction of pigs.In the confined swine building,the indoor environment quality can deteriorate due to the high breeding density.The indoor air quality can be improved by appropriate ventilation control that supplies fresh air from outdoor and at the same time dissipates heat and moisture,and decreases concentrations of harmful gases.Most
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.021