基于模糊PID解耦算法的多功能禽舍環境控制系統設計

柴 鈺，于全剛

（西安科技大學電氣與控制工程學院，陜西西安710054）

隨著我國禽類養殖的規模化發展，各種各樣的科學管理方法應用其中，切實達到了高效、省時、省力的效果。然而固有的管理方法在不同的氣候和壞境下，產生的效益時好時壞，所以設計一種可靠有效而且經濟方便的禽類環境控制系統來代替人工管理已是當務之急［1－2］。目前國內的禽類養殖普遍使用較低端的處理器進行溫濕度的控制，由于溫濕度之間的耦合關系，溫濕度難以同時到達設定值，針對此本研究設計出一種基于數字信號處理芯片（Digital Signal Processing，DSP）的多功能禽類環境控制系統，加入模糊比例積分微分（Proportion Integration Differentiation，PID）解耦算法把溫度和濕度通過解耦進行控制，較以往的控制系統最大的優點在于智能化高，信息監測實時性好。

1 控制器系統設計方案

1.1 硬件系統設計

針對我國禽類養殖業現狀，本文提出一系列可行性方案，建立了多功能禽舍環境控制系統。硬件控制系統大體可分為四個部分：主控單元、信息采集單元、執行控制單元與遠程控制單元。系統硬件架構框圖如圖1所示，主控單元包含DSP 處理器、系統時鐘、信息采集與發送總線，功能是分析計算與下達控制命令的中心。信息采集單元包含了影響禽類生長因素的所有傳感器，例如無線溫濕度傳感器、氣體檢測傳感器、壓力傳感器等。其中無線溫濕度傳感器能夠靈活地對不同點進行采樣，從而達到無盲區的檢測。執行控制單元接收到DSP下達的指令，進而控制設備，例如攝像頭、熱風機、通風機、濕簾、噴霧器等。……