溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化與控制

與面向溫室生產(chǎn)管理與決策的作物生長模型要求不同，溫室生產(chǎn)優(yōu)化與控制所需的作物生長模型更需要反映包括室內(nèi)溫度、濕度、CO2濃度和光照等在內(nèi)的主要環(huán)境變量對作物產(chǎn)量的影響，而對作物生長不同階段的狀態(tài)模擬精度要求并不很高，對果實數(shù)量的模擬也不作要求，但對作物產(chǎn)量變化的模擬要求較高。TOMGRO溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)模型雖然能夠精確模型作物的生長過程，但由于含有大量的作物生長狀態(tài)，很多參數(shù)難以確定，模型計算非常困難，計算時間相對較長，在溫室系統(tǒng)的優(yōu)化與控制中很難應用，以至于這些模型通常只用來對溫室作物產(chǎn)量的預測和溫室管理。為滿足溫室生產(chǎn)的優(yōu)化與控制需要，溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)模型研究者先后對各自建立的模型進行了簡化，使之既能夠保證較為理想的作物生長模擬性能，同時也能夠達到優(yōu)化與控制的要求。TOMGRO模型的作物生長狀態(tài)由原來的574個降低到5個，簡化后的模型計算量大大減低而不失精確性，但離溫室生產(chǎn)的優(yōu)化與控制要求還有一定的距離。
能耗預估模型和CO2消耗預估模型是經(jīng)濟效益目標函數(shù)的重要組成部分，溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)反映了溫室生產(chǎn)的成本投入。所謂預估模型指的是在一定的期望生產(chǎn)期內(nèi)預測溫室生產(chǎn)的成本投入量并用于計算可能的經(jīng)濟效益，方便人們改善溫室生產(chǎn)的管理以提高生產(chǎn)率。溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化是一種滾動優(yōu)化，其目的是在一定的作物生*內(nèi)尋找能夠達到高產(chǎn)出、低投入的一種控制策略。因此在優(yōu)化經(jīng)濟效益函數(shù)時，作為計算溫室生產(chǎn)成本的能耗預估模型和CO2消耗預估模型的準確性就顯得非常重要。
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