人工氣候培(pei)養(yang)箱的(de)環(huan)境模擬技術(shu)面臨(lin)著(zhe)諸多挑(tiao)戰,但同(tong)時也(ye)孕(yun)育了豐(feng)富的(de)解(jie)決(jue)方案(an)。其挑(tiao)戰主(zhu)要在(zai)於(yu):
多參數(shu)精準(zhun)調控:人工氣候培(pei)養(yang)箱需同(tong)時精確控制溫(wen)度(du)、濕度(du)、光(guang)照強(qiang)度(du)和(he)氣(qi)體(ti)成分等(deng)多個參(can)數(shu),這(zhe)些參(can)數之(zhi)間(jian)相互(hu)影(ying)響(xiang),存在(zai)耦合性,使(shi)得(de)調(tiao)控過程(cheng)復(fu)雜且難以精確。
非(fei)線(xian)性和(he)滯(zhi)後性:溫(wen)濕度(du)等(deng)控制對(dui)象具(ju)有(you)非(fei)線(xian)性時變(bian)性和(he)大(da)滯(zhi)後性,導(dao)致(zhi)控制系(xi)統(tong)難以快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)並穩定(ding)在(zai)設定(ding)值(zhi),影(ying)響(xiang)實驗結(jie)果(guo)的準(zhun)確性。
外(wai)部(bu)幹擾(rao):光照、CO₂等(deng)控制過程(cheng)中(zhong)易受(shou)到(dao)內(nei)部(bu)幹擾(rao)和系統(tong)外部(bu)環境的幹擾(rao),如光源穩定(ding)性、氣(qi)體(ti)泄漏(lou)等(deng),增加了(le)控制難(nan)度。
針對(dui)這(zhe)些挑(tiao)戰,解(jie)決(jue)方案(an)包(bao)括(kuo):
高級(ji)控制算法(fa):采(cai)用先(xian)進的控制算法(fa),如(ru)模糊(hu)控制、神(shen)經網(wang)絡控制等(deng),以提高(gao)系(xi)統(tong)的自(zi)適(shi)應(ying)性和(he)魯(lu)棒(bang)性,實(shi)現(xian)多(duo)參(can)數(shu)的精準(zhun)調控。
智能傳感器(qi)與(yu)反(fan)饋(kui)系(xi)統(tong):引入高精度、高靈敏(min)度(du)的(de)傳感器(qi),實(shi)時監測環(huan)境參數,並通(tong)過快(kuai)速(su)反(fan)饋(kui)系(xi)統(tong)及時調(tiao)整(zheng)控制策(ce)略(lve),減(jian)少滯(zhi)後性。
模塊化(hua)設計(ji):將(jiang)控制系(xi)統(tong)模塊化(hua),便(bian)於(yu)獨(du)立調(tiao)試(shi)和(he)維護,同(tong)時提高(gao)系(xi)統(tong)的可(ke)擴(kuo)展性和(he)靈(ling)活性。
綜(zong)合環(huan)境模擬技術(shu):結(jie)合熱力學、光學、氣體(ti)動(dong)力學等(deng)多學科知識(shi),綜(zong)合設(she)計(ji)環境模擬方案(an),確保各(ge)參數(shu)之間(jian)的相互(hu)協(xie)調和平衡(heng)。
遠(yuan)程(cheng)監控與(yu)管理:利(li)用(yong)物聯(lian)網(wang)技術(shu)實現(xian)遠(yuan)程(cheng)監控和(he)管理,提高(gao)使(shi)用效率(lv)和管理水平,及時發(fa)現(xian)並(bing)解(jie)決(jue)問題。
通(tong)過這(zhe)些解(jie)決(jue)方案(an),人工氣候培(pei)養(yang)箱的(de)環(huan)境模擬技術(shu)得(de)以不(bu)斷(duan)完善和(he)提升(sheng),為(wei)科學研究(jiu)提供(gong)了更加(jia)可(ke)靠和(he)精準(zhun)的實(shi)驗條件。