Aplicación de control adaptativo no lineal en la temperatura de invernaderos solares chinos
Autores: Wang, Yonggang; Lu, Yujin; Xiao, Ruimin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Aplicación de control adaptativo no lineal en la temperatura de invernaderos solares chinos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Invernadero
Invernadero solar chino
Modelo dinámico
Control adaptativo no lineal
Red neuronal de función de base radial
Control de temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
El sistema de un invernadero es necesario para garantizar un ambiente adecuado para el crecimiento de los cultivos. En China, el invernadero solar chino juega un papel crucial en mantener un ambiente microclimático adecuado. Sin embargo, el sistema de invernadero se describe con características dinámicas complejas, como multi-disturbios, incertidumbre de parámetros y fuerte no linealidad. Es difícil para el método de control convencional hacer frente a los problemas mencionados anteriormente. Para abordar estos problemas, se desarrolló un modelo dinámico de invernaderos solares chinos basado en las leyes de conservación de energía, y se presentó una estrategia de control adaptativo no lineal combinada con una red neuronal de función de base radial para tratar el control de temperatura. En este enfoque, los parámetros del controlador adaptativo no lineal se determinaron a través de las leyes de mínima varianza generalizadas, mientras que las dinámicas no modeladas se estimaron mediante una red neuronal de función de base radial. La estrategia de control consistió en un controlador adaptativo lineal, un controlador adaptativo no lineal de red neuronal y un mecanismo de conmutación. Los resultados de la investigación muestran que los errores medios fueron 0,8460 y 0,2967, correspondientes a un método PID convencional y al esquema adaptativo no lineal presentado, respectivamente. Los errores estándar del método PID convencional y la estrategia de control adaptativo no lineal fueron 1,8480 y 1,3342, respectivamente. Los resultados experimentales prueban completamente que el esquema de control presentado logra un mejor rendimiento de control, que cumple con los requisitos actuales.
Descripción
El sistema de un invernadero es necesario para garantizar un ambiente adecuado para el crecimiento de los cultivos. En China, el invernadero solar chino juega un papel crucial en mantener un ambiente microclimático adecuado. Sin embargo, el sistema de invernadero se describe con características dinámicas complejas, como multi-disturbios, incertidumbre de parámetros y fuerte no linealidad. Es difícil para el método de control convencional hacer frente a los problemas mencionados anteriormente. Para abordar estos problemas, se desarrolló un modelo dinámico de invernaderos solares chinos basado en las leyes de conservación de energía, y se presentó una estrategia de control adaptativo no lineal combinada con una red neuronal de función de base radial para tratar el control de temperatura. En este enfoque, los parámetros del controlador adaptativo no lineal se determinaron a través de las leyes de mínima varianza generalizadas, mientras que las dinámicas no modeladas se estimaron mediante una red neuronal de función de base radial. La estrategia de control consistió en un controlador adaptativo lineal, un controlador adaptativo no lineal de red neuronal y un mecanismo de conmutación. Los resultados de la investigación muestran que los errores medios fueron 0,8460 y 0,2967, correspondientes a un método PID convencional y al esquema adaptativo no lineal presentado, respectivamente. Los errores estándar del método PID convencional y la estrategia de control adaptativo no lineal fueron 1,8480 y 1,3342, respectivamente. Los resultados experimentales prueban completamente que el esquema de control presentado logra un mejor rendimiento de control, que cumple con los requisitos actuales.