人工氣候箱作用為何越來越大？

點(diǎn)擊次數(shù)：3252 更新時(shí)間：2016-08-05

人工氣候箱是一款能夠人工控制溫度、濕度、光照度以及白天黑夜時(shí)間的培養(yǎng)箱，它比光照培養(yǎng)箱有更多的功能，更的參數(shù)控制系統(tǒng)。云杉和紅樺分別是亞高山針葉林的建群種和先鋒樹種之一，已成為我國西南亞高山針葉林自然更新過程中的關(guān)鍵種群。由于該區(qū)域天然林采伐破壞后自然恢復(fù)更新十分困難，形成了大面積的采伐跡地退化灌叢植被。
可見人工氣候箱為盡快恢復(fù)已退化的亞高山針葉林采伐跡地植被，實(shí)施西部生態(tài)環(huán)境建設(shè)創(chuàng)造了一個(gè)理想的硬件條件。已有研究表明，采伐跡地種子庫中并不缺乏云杉和紅樺等關(guān)鍵種的種子，但是采伐后植被定居環(huán)境的裸露使跡地的光、溫、水等環(huán)境條件發(fā)生了劇烈變化。這些不利的環(huán)境條件可能是限制自然更新的重要因素。因此人工氣候箱的出現(xiàn)，能夠給云杉和紅樺提供更合適的生存環(huán)境。

人工氣候箱內(nèi)部氣流循環(huán)控制流程為:氣候箱上電后,循環(huán)風(fēng)機(jī)就開始運(yùn)行,循環(huán)風(fēng)機(jī)使箱體內(nèi)的氣流不停的流動(dòng),使箱體中的氣流zui終達(dá)到相同的溫度和濕度。循環(huán)過程中氣流首先經(jīng)過加濕器增加氣流需要的濕度,再經(jīng)過制冷器降低氣流的溫度和濕度,然后經(jīng)過加熱器增加氣流的溫度,zui后回到箱體和其中氣體混合,達(dá)到需要的溫度和濕度。

人工氣候箱是一種非線性耦合滯后系統(tǒng),其控制的核心問題是箱體內(nèi)的溫度、濕度。然而,目前復(fù)雜非線性耦合及滯后系統(tǒng)完善有效控制策略的缺乏,導(dǎo)致這類系統(tǒng)的實(shí)時(shí)有效控制存在很大的困難,常規(guī)的控制方法通常很難達(dá)到要求。目前正在興起和發(fā)展的人工智能研究,為復(fù)雜非線性系統(tǒng)的控制開辟了一條新路。

當(dāng)前人工氣候箱的溫濕度流行的控制方法還是PID控制,而且控制儀表通常都是采用獨(dú)立、通用的溫度控制儀表和濕度控制儀表,由于人工氣候箱不同的箱子控制對(duì)象變化比較大,這些通用的控制方法適應(yīng)性比較差,而且溫度和濕度的單獨(dú)控制,沒有考慮到它們的強(qiáng)耦合作用,控制的精度一般都無法令人滿意。但是，新研究的模糊控制和模糊解耦的方法控制溫濕度,既能提高控制精度,又可提高控制算法的魯棒性和自適應(yīng)能力。人工氣候箱溫度和濕度的控制是相互耦合的。這樣,溫濕度的控制實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)大滯后、強(qiáng)耦合系統(tǒng)的控制問題。

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