毕业论文文献综述 温室环境自动控制系统研究综述.doc

本科生毕业论文(设计)
文献综述
温室环境自动控制系统研究综述
摘要:基于对现代温室环境自动控制技术的研究与应用,本文简述了国内外的发展现状,并就该系统从其组成部分三方面做了概述与总结,指出其中存在的问题与困难。最后对温室环境的智能控制系统作研究应用的前景展望。
关键词:温室环境自动控制系统
引言
传统农业由于极度依赖于自然气候条件,约束了作物的生长环境,只能靠天吃饭的根本缺点也极大地限制了农产品的输出产量和时间。随着科学技术的进步和生活水平的提高,人们对农产品的需求量越来越大,各种技术发展应用于作物生长,设施农业和现代农业加快了发展的脚步。温室的出现,使作物对外界环境的依赖性得以降低,营造了一个比较适宜作物生长的小环境,在一定程度上实现了人们对蔬菜水果一年四季需求的梦想。但是温室这个相对较小的封闭环境的自我调节能力是有限的,经常会出现一个或多个环境因子超过作物的最适界限,影响温室作物的栽培效益的现象。为适应我国农业向优质、高效、高产为目的的现代化农业转变的目标,农业环境控制工程作为一种良好的实现手段,也是农业现代化的重要标志,受到了农业工程领域研究学者的高度关注和倾力研究。同时,与国外先进的智能温室环境控制系统相比,我国温室的发展速度比较慢,环境控制水平低,作物在产量和质量上都还有很大的提高空间,因此,农业设施的自动检测与控制是我国亟待发展的项目。
利用温室的自动控制技术,可以为作物生长创造适宜的光照、温度、湿度、水份、土壤、空气、养份等环境条件,适应不同的生长需求和成熟的上市时间,能够实现高产出、高品质的目标。但是,实际中温室作物环境的控制远比一般的工业环境控制要复杂的多。温室环境是一个多输入、多输出、非线性、很复杂的控制系统。温室外部环境多变,内部植物生长作机理复杂,而作物生长、繁育都要求一定的环境条件,而这些同时随着作物种类的不同而改变。同时温室各个环境因子之间的关系错综复杂、相互制约:如温度的变化会引起湿度的变化;湿度的改变会引起温度的变化;温、湿、光、气等因子之间相互耦合,相互影响。这些都对温室环境提出了更高的要求和挑战,要求温室自动控制系统具有较好的适应性。
一、国内外研究现状

国外研究温室环境控制系统开始于20世纪70年代末,东京大学首先研制出微型计算机温室综合环境控制系统。随着计算机技术的发展,设施环境调控技术在日本、荷兰、以色列、美国等发达国家得到了迅速的发展。目前这些国家可以根据温室作物的要求和特点,对温室内光照、温度、水分、气、肥等诸多因子进行自动控制,大力发展集约化的温室产业。
西欧是世界现代温室的发源地。1903年荷兰建成第一栋现代玻璃温室。,占全世界玻璃温室的1/4。荷兰是世界著名的鲜花生产王国,花卉销往世界各地,每年出口收入达10~14亿美元,蔬菜每年出口近l0亿美元。荷兰国内有十大温室制造公司,多数成立于上世纪20年代,有较长的生产历史,经验丰富,技术精湛。温室已经实现了温、光、水、气的全自动化控制。温室种植人员仅需购买安装相应的温室控制系统硬件及软件后,即可实现温室种植的自动化管理。在综合计算机控制技术方面,荷兰目前已研制出温室气候控制和番茄、黄瓜等生长发育模拟型软件,并逐步向实用化发展。
以色列虽然处于中东沙漠地带,自然条