中国农业气象 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (6): 883-894.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2025.06.013
任志玲,蒋晴,董云
REN Zhi-ling, JIANG Qing, DONG Yun
摘要:
为提高venlo型温室能源效率并降低生产成本,提出包含优化层和控制层的分层模型预测控制(Hierarchical model predictive control,HMPC)方法。优化层分别以能耗最小和分时电价下总运行成本最小为目标,构建两种用于提高温室能源利用率和降低温室成本的优化策略。通过敏感性分析,研究电价、CO2价格以及环境条件约束范围对成本优化的影响。控制层利用模型预测控制(Model predictive control,MPC)解决模型对象失配和抑制系统扰动,利用相对平均偏差和最大相对偏差,对比分析最小成本优化结果在2%、6%、12%的干扰下MPC和开环控制的跟踪性能,以期得到更加稳定、可靠的温室控制系统。结果表明:最小能耗情景总能耗是最小成本情景的79.92%;最小成本情景总成本是最小能耗情景的83.61%;温度和平均相对湿度的约束对减少温室运行成本影响显著;不同系统扰动下,MPC均具有良好的跟踪性能。温室分层模型预测控制可以有效提高温室控制精确度,以提高温室能源效率并降低生产成本。