中国温室温度控制系统：混杂自动机模型

"现代温室温度混杂系统的建模 (2014年)" 现代温室是农业技术中的一个重要领域，尤其在中国，随着科技的发展，对温室环境的精确控制变得越来越关键。本文"现代温室温度混杂系统的建模"由秦琳琳、石摇春和吴摇刚在2014年发表，旨在解决温室系统中输入输出变量连续性与环境控制设备动作离散性的建模问题。他们提出了一种基于混杂自动机的模型，将室外环境因子、天窗状态和室内温度作为主要考虑因素。 文章首先介绍了温室系统的特点，即输入变量（如光照、风速、湿度）通常是连续变化的，而控制系统（如天窗的开闭）则是离散动作。为了模拟这种特性，研究者采用了混杂系统理论，该理论能够结合连续和离散行为，适应这种复杂情况。 在模型构建过程中，研究团队运用了有外源输入的自回归滑动平均模型（ARX模型）来描述每个子系统，这是一个常用的时间序列分析工具，能够捕捉系统的动态响应。接着，他们通过统计假设检验与模型机理相结合的方法来确定模型结构，确保模型的合理性和准确性。模型参数的识别则采用了递推增广最小二乘法，这是一种在实时数据流中估计参数的有效方法，同时，智能级监督用于监控参数的收敛性，确保模型的稳定性。 最后，基于有限状态自动机的基本模型，研究人员建立了温度混杂自动机。这一模型能够模拟天窗开关状态对室内温度的影响，通过仿真验证，该模型的拟合度达到90%以上，表明其能够有效反映温室温度的实际变化。此外，最大预测误差仅为2.8℃，这表明模型在预测温室温度系统动态特性时具有较高的精度。 关键词：现代温室、混杂系统、天窗、混杂自动机。这些关键词反映了研究的核心内容，即在温室环境中应用混杂系统理论来建模和控制温度，特别是通过天窗的开闭来影响室内温度。该研究对于提高温室环境控制的效率和精确性具有重要意义，对于农业工程和自动化技术领域都是有价值的贡献。 这篇论文提出了一个创新的温室温度控制模型，利用混杂系统理论解决实际工程问题，为温室环境控制提供了新的理论支持和技术手段。通过实测数据的验证，该模型在预测和控制温室温度方面表现优秀，具有广泛的应用前景。