溫室WSN節(jié)點(diǎn)惡劣環(huán)境性能測(cè)試平臺(tái)的研制.pdf

1、本課題研究目的是構(gòu)建測(cè)試WSN節(jié)點(diǎn)在溫室內(nèi)工作性能的系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)專門用于這種測(cè)試的平臺(tái)比較少見?，F(xiàn)代溫室環(huán)境具有高溫高濕的特點(diǎn)，本研究意義在于通過(guò)模擬溫室內(nèi)惡劣環(huán)境來(lái)測(cè)試WSN節(jié)點(diǎn)性能受其影響的程度和老化的狀況。根據(jù)現(xiàn)有溫濕度控制算法分析研究出新的控制策略來(lái)提高控制精度也有必要。 文中詳細(xì)論述了測(cè)試平臺(tái)的系統(tǒng)組成，軟件硬件設(shè)計(jì)和設(shè)備選型。測(cè)試平臺(tái)工作時(shí)，溫度濕度傳感器感知測(cè)控平臺(tái)的溫度或濕度信號(hào)，信號(hào)經(jīng)12位A/D轉(zhuǎn)換后送至微

2、處理器C8051F410處理，通過(guò)模糊自整定PID算法控制輸出。平臺(tái)加熱和加濕功能是通過(guò)PWM輸出控制雙向晶閘管，進(jìn)而控制PTC加熱器和超聲波加濕器實(shí)現(xiàn)；制冷和除濕功能采用輸出開關(guān)量驅(qū)動(dòng)繼電器裝置實(shí)現(xiàn)。通過(guò)上位機(jī)的監(jiān)控軟件可以對(duì)平臺(tái)定溫定濕控制，利用數(shù)據(jù)庫(kù)可以將期望溫度、濕度，實(shí)際溫度、濕度以及時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析。 研究和分析了適用于測(cè)試平臺(tái)的幾種常用的控制算法，將其進(jìn)行比較和選擇，發(fā)現(xiàn)PID控制在一般過(guò)程對(duì)象控制中可以得

3、到比較好的效果，但該算法是建立在確切得知被控對(duì)象特性或特性不變的情況下，所以用這種算法控制系統(tǒng)存在很多困難。根據(jù)系統(tǒng)特性，通過(guò)研究模糊控制理論，結(jié)合PID算法設(shè)計(jì)了基于模糊推理的自整定PID控制器。上位機(jī)采用VB6.0開發(fā)監(jiān)控軟件對(duì)整個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)對(duì)上位機(jī)設(shè)定，可以進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)操作以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。 WSN節(jié)點(diǎn)惡劣環(huán)境測(cè)試平臺(tái)組裝完成，并進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明測(cè)試平臺(tái)工作狀態(tài)穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)要