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Control óptimo de bucle cerrado de cultivo en invernadero basado en la descomposición de dos escalas de tiempo: un estudio de simulación en Lhasa

Autores: Xu, Dan; Li, Yanfeng; Dai, Anguo; Zhao, Shumei; Song, Weitang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Control óptimo de bucle cerrado de cultivo en invernadero basado en la descomposición de dos escalas de tiempo: un estudio de simulación en Lhasa


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Carga computacional
Control óptimo
Simulaciones en lazo cerrado
Clima de invernadero
Descomposición de dos escalas de tiempo
Indicadores de ganancia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Debido a la carga computacional pesada de las simulaciones en bucle cerrado, el control óptimo del clima de invernadero suele ser simulado en forma de bucle abierto para producir estrategias de control e indicadores de beneficios. Las simulaciones en bucle abierto asumen que el modelo, las mediciones y las predicciones son perfectos, lo que resulta en indicadores demasiado idealistas. El método de descomposición de dos escalas de tiempo reduce la carga computacional, facilitando así la implementación en línea de algoritmos de control óptimo. Sin embargo, rara vez se considera el tiempo de computación de la programación dinámica no lineal en las simulaciones en bucle cerrado. Este documento desarrolla un algoritmo de control óptimo en bucle cerrado descompuesto de dos escalas de tiempo que involucra el tiempo de computación. Los resultados de la simulación obtenidos se acercan más a la realidad ya que consideran el retraso en el tiempo de implementación. Con este algoritmo, se investiga el control óptimo del cultivo de lechuga en invernaderos Venlo en Lhasa. Los resultados muestran que en comparación con las simulaciones en bucle abierto, las correcciones en los indicadores de rendimiento y beneficios pueden ser de hasta 2.38 kg m y 11.01 CNY m, respectivamente, a través de simulaciones en bucle cerrado sin considerar el tiempo de computación. Al involucrar el retraso temporal causado por el tiempo de computación, las correcciones adicionales en los indicadores de rendimiento y beneficios pueden ser de hasta 0.1 kg m y 0.87 CNY m, respectivamente. Estos indicadores conservadores ayudan a los inversores a tomar decisiones más sabias antes del cultivo. Además, las entradas de control y los estados del clima del invernadero se encuentran dentro de sus límites la mayor parte del tiempo durante las simulaciones en bucle cerrado. Esto verifica que el algoritmo desarrollado puede implementarse en tiempo real.

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