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人工氣候箱作用為何越來越大?
點擊次數:2737 更新時間: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間的培養箱,它比光照培養箱有更多的功能,更的參數控制系統。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鍵種群。由于該區域天然林采伐破壞后自然恢復更新十分困難,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已退化的亞高山針葉林采伐跡地植被,實施西部生態環境建設創造了一個理想的硬件條件。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鍵種的種子,但是采伐后植被定居環境的裸露使跡地的光、溫、水等環境條件發生了劇烈變化。這些不利的環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,能夠給云杉和紅樺提供更合適的生存環境。
可見人工氣候箱為盡快恢復已退化的亞高山針葉林采伐跡地植被,實施西部生態環境建設創造了一個理想的硬件條件。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鍵種的種子,但是采伐后植被定居環境的裸露使跡地的光、溫、水等環境條件發生了劇烈變化。這些不利的環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,能夠給云杉和紅樺提供更合適的生存環境。
人工氣候箱內部氣流循環控制流程為:氣候箱上電后,循環風機就開始運行,循環風機使箱體內的氣流不停的流動,使箱體中的氣流zui終達到相同的溫度和濕度。循環過程中氣流首先經過加濕器增加氣流需要的濕度,再經過制冷器降低氣流的溫度和濕度,然后經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,其控制的核心問題是箱體內的溫度、濕度。然而,目前復雜非線性耦合及滯后系統完善有效控制策略的缺乏,導致這類系統的實時有效控制存在很大的困難,常規的控制方法通常很難達到要求。目前正在興起和發展的人工智能研究,為復雜非線性系統的控制開辟了一條新路。
當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象變化比較大,這些通用的控制方法適應性比較差,而且溫度和濕度的單獨控制,沒有考慮到它們的強耦合作用,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,溫濕度的控制實質上就是一個大滯后、強耦合系統的控制問題。
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