一种基于参数辨识的农业大棚湿度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于参数辨识的农业大棚湿度检测方法，本方法针对湿度传感器价格高、湿度自动控制需要预测等问题，利用照度和温度数据，基于带有稳定点的模型建立湿度参数辨识函数，无需使用湿度传感器即可准确检测农业大棚温度。本发明专利技术降低大棚控制系统成本，无需频繁更换设备；检测精度高，易于实现湿度预测，特别适合于大棚环境自动控制系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，本方法针对湿度传感器价格高、湿度自动控制需要预测等问题，利用照度和温度数据，基于带有稳定点的模型建立湿度参数辨识函数，无需使用湿度传感器即可准确检测农业大棚温度。本专利技术降低大棚控制系统成本，无需频繁更换设备；检测精度高，易于实现湿度预测，特别适合于大棚环境自动控制系统。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
常见的农业大棚湿度测量人工方法有湿度表法、毛发湿度表法、湿度试纸法等方法，大棚自动控制系统中的则为湿度传感器等。目前方法存在以下不足:1、人工进行检测使用起来费时、费力、效率低；2、湿度传感器价格较昂贵、使用寿命短。3、检测精度达不到要求。4、大棚湿度自动控制系统较难实现。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了，该方法利用照度和温度数据，基于带有稳定点的模型建立湿度参数辨识函数，无需使用湿度传感器即可准确检测农业大棚温度。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:1、，其特征是:具体包括以下步骤:(1)选用温度传感器实时检测大棚内温度，将温度值记为U，光照强度传感器实时检测大棚内的光照强度，光照强度值记为I ;(2)选用步骤(1)中得到的温度与光照强度作为参数辨识的输入，通过最小二乘参数辨识方法辨识出给定模型中的常参数ξ ;(3)根据ξ值的大小，计算得出大棚内的湿度实时值。2、如权利要求1所述的，其特征是:所述步骤(2)中选取温度值与光照强度值作为最小二乘辨识的输入，通过加权最小二乘辨识方法辨识出常参数I，其具体步骤包括:(a)给出单输入单输出线性、定常、随机系统的数学模型；(b)模型具体化，得到目标函数:从步骤(a)中的模型找出参数估计^使模型拟合残差的平方和最小，得到目标函数；(c)根据求极值原理，得到最小二乘估计；(d)利用脉冲响应模型，推导辨识出常参数。所述步骤(a)的具体步骤为:给出单输入单输出线性、定常、随机系统的数学模型:【权利要求】1.，其特征是:具体包括以下步骤: (1)选用温度传感器实时检测大棚内温度，将温度值记为U，光照强度传感器实时检测大棚内的光照强度，光照强度值记为I ; (2)选用步骤(1)中得到的温度与光照强度作为参数辨识的输入，通过最小二乘参数辨识方法辨识出给定模型中的常参数ξ ; (3)根据ξ值的大小，计算得出大棚内的湿度实时值。2.如权利要求1所述的，其特征是:所述步骤(2)中选取温度值与光照强度值作为最小二乘辨识的输入，通过加权最小二乘辨识方法辨识出常参数ξ，其具体步骤包括: Ca)给出单输入单输出线性、定常、随机系统的数学模型； (b)模型具体化，得到目标函数:从步骤(a)中的模型找出参数估计^使模型拟合残差的平方和最小，得到目标函数； (c)根据求极值原理，得到最小二乘估计； Cd)利用脉冲响应模型，推导辨识出常参数。3.如权利要求2 所述的，其特征是:所述步骤(a)的具体步骤为:给出单输入单输出线性、定常、随机系统的数学模型: 4.如权利要求2所述的，其特征是:所述步骤(b)的具体步骤为:模型具体化，得到目标函数:从(I)式模型中找出参数估计如吏模型拟合残差的平方和最小，令9 Ma1, a2,…，an, b b..，bn], 5.如权利要求2所述的，其特征是:所述步骤(C)的具体方法为:得到最小二乘估计:从最小二乘准则推导正则方程，根据求极值原理可知，最小—乘估计I5满足: 6.如权利要求2所述的，其特征是:所述步骤(d)的具体步骤为:推导辨识出常参数:辨识出常参数ξ的过程为:根据模型的精度及实验的结果，选取脉冲响应模型(FIR)作为系统的模型，模型形式如式(8)所示，其中h(i)为模型系数，i=l, 2，…，η, 7.如权利要求1所述的，其特征是:所述步骤(3)中根据ξ值的大小，得出大棚内的湿度实时值；下面给出通过常参数ξ计算大棚内湿度的具体判断规则:1)当ξ≤30时，大棚相对湿度值为X= ( ξ +0.26) % ；2)当30≤ξ≤50，大棚相对湿度值为X=( ξ-1.66) % ；3)当50≤ξ≤70，大棚相对湿度值为X= ( ξ -0.57) % ；4)当ξ≥70时，大棚相对湿度值为X = ( ξ +0.78) %。【文档编号】G01N33/00GK103901170SQ201410146305【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日 【专利技术者】申涛, 任万杰, 栾维磊, 刘晓璞 申请人:济南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于参数辨识的农业大棚湿度检测方法，其特征是：具体包括以下步骤： （1）选用温度传感器实时检测大棚内温度，将温度值记为u，光照强度传感器实时检测大棚内的光照强度，光照强度值记为y； （2）选用步骤（1）中得到的温度与光照强度作为参数辨识的输入，通过最小二乘参数辨识方法辨识出给定模型中的常参数ξ； （3）根据ξ值的大小，计算得出大棚内的湿度实时值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申涛，任万杰，栾维磊，刘晓璞，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37