专利名称：温室机械通风pid参数整定方法及其控制方法和控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及温室的控制方法，尤其涉及用风机对温室进行机械通风时，机械通风PID参数整定方法。
背景技术：
通风在农业建筑物的气候环境调控中起到非常重要的作用。通风被分成三种基本的类型自然通风、机械通风和混合通风。自然通风是由自然风压和热压驱动的通风，是一种低维护、低能耗的方法，但缺点是影响其通风率的因素很多，尚不能做到精确控制。机械通风的优点是通风率的可控性好、降温效果明显、可靠性高，但缺点是运行过程中电能能耗闻。现有技术的PID控制方法是一种技术成熟的控制方法，它能满足一般工业过程控制的要求。连续时间PID控制器方程的标准形式为u (t) = Kpe (t) +Ki f e (t) dt+Kdde (t) /dt采用PID算法的控制系统其控制品质的优劣在很大程度依赖于PID的上述三参数Kp、Ki和Kd的整定。常规PID控制器的参数Kp、Ki和Kd都是经过现场经验并反复调试而确定的。参数KpKi和Kd确定之后通常不会更改，所以，现有技术采用的PID控制方法不能很好的解决耗能的问题。
发明内容
本发明解决的问题是现有的PID控制方法不能很好的解决温室机械通风耗能的问题。为解决上述问题，本发明提供一种基于计算流体动力学的温室机械通风PID参数整定方法，该方法包括如下步骤获取温室的环境参数，该环境参数包括温室外的太阳全辐·射、温室内的温度、温室外的温度和温室外的湿度；将所述温室的环境参数输入计算流体动力学模型而获得表示温度与通风率相互关系的飞升曲线；根据下述公式从所述飞升曲线获
1K
得PID控制的Kp、Ki和KdJp =——，式中，K表示响应的变化，火,=2,式中，T表示响应
尺+1T
K
达到稳定态所需的时间，& = i X L，式中，Td表示响应滞后时间。
K本发明还公开一种温室机械通风控制方法，该方法根据前述参数整定方法获得PID参数，将PID参数输入至PID控制器，通过该PID控制器控制温室的风机。可选地，还包括比较所述环境参数与设定参数，在环境参数与设定值之差的绝对值大于预设值时，将所述整定参数用于控制温室的风机；反之，风机维持当前状态。本发明还公开一种温室机械通风控制系统，该系统包括多个传感器、处理器和PID控制器，其中，所述多个传感器获取温室的环境参数，该环境参数包括温室外的太阳全辐射、温室内的温度、温室外的温度和温室外的湿度；所述处理器基于计算流体动力学模型处理所述太阳全辐射、温室内的温度、温室外的温度和温室外的湿度而获得表示温度与通风率相互关系的飞升曲线，根据
权利要求
1.一种基于计算流体动力学的温室机械通风PID参数整定方法，其特征是该方法包括如下步骤获取温室的环境参数，该环境参数包括温室外的太阳全辐射、温室内的温度、温室外的温度和温室外的湿度；将所述温室的环境参数输入计算流体动力学模型而获得表示温度与通风率相互关系的飞升曲线；根据下述公式从所述飞升曲线获得PID控制的Kp、Ki和Kd
2.温室机械通风控制方法，其特征是根据权利要求1所述的方法获得PID参数，将 PID参数输入至PID控制器，通过该PID控制器控制温室的风机。
3.如权利要求2所述的温室机械通风控制方法，其特征是还包括比较所述环境参数与设定参数，在环境参数与设定值之差的绝对值大于预设值时，将所述整定参数用于控制温室的风机；反之，风机维持当前状态。
4.温室机械通风控制系统，其特征是包括多个传感器、处理器和PID控制器，其中，所述多个传感器获取温室的环境参数，该环境参数包括温室外的太阳全辐射、温室内的温度、温室外的温度和温室外的湿度；所述处理器基于计算流体动力学模型处理所述太阳全辐射、温室内的温度、温室外的温度和温室外的湿度而获得表示温度与通风率相互关系的飞升曲线，根据Kp =+、
5.温室机械通风控制系统，其特征是包括多个传感器、处理器、比较器和PID控制器， 其中，所述多个传感器获取温室的环境参数，该环境参数包括温室外的太阳全辐射、温室内的温度、温室外的温度和温室外的湿度；所述处理器基于计算流体动力学模型处理所述太阳全辐射、温室内的温度、温室外的温度和温室外的湿度而获得表示温度与通风率相互关系的飞升曲线，根据
全文摘要
一种温室机械通风PID参数整定方法及其控制方法和控制系统，其中，该方法包括如下步骤获取温室的环境参数，该环境参数包括温室外的太阳全辐射、温室内的温度、温室外的温度和温室外的湿度；将所述温室的环境参数输入计算流体动力学模型而获得表示温度与通风率相互关系的飞升曲线；从所述飞升曲线获得PID控制的Kp、Ki和Kd。本发明由于根据计算流体动力学计算温度与通风率关系的飞升曲线，根据该飞升曲线而获得所述参数Kp、Ki和Kd，这样，可以实时且根据温室的实际环境来调节风机的转速，所以，本发明能够很好的解决温室机械通风的问题，节省能量。
文档编号G05B11/42GK102998971SQ201210337979
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者赵云, 赵杰强, 王斌, 吴伟雄, 黄全丰, 孙德发 申请人:嘉兴学院