猪舍环境的多参数无模型自适应控制算法设计

摘要

【目的】针对猪舍环境控制中场景复杂、多参数控制难以及系统呈现耦合特性的问题，基于无模型自适应控制(Model-free adaptive control, MFAC)算法，设计了适用于猪舍的多参数无模型自适应控制(Multi-parameter model-free adaptive control, MMFAC)算法。【方法】通过将MFAC算法与用于尺度伸缩变换的权值矩阵相融合，设计MMFAC算法。该算法利用紧格式动态线性化(Compact form dynamic linearization, CFDL)技术和最优化数学方法，进行伪雅可比矩阵(Pseudo-jacobian matrix, PJM)的参数辨识和调控装置的控制量计算。【结果】仿真试验结果表明，MMFAC算法具备对多参数进行自适应控制的能力，并可通过调整权重矩阵来降低关键参数的误差。真实猪舍环境控制试验结果表明，该算法可根据实时环境参数测量值计算风机控制量，并根据该控制量驱动风机，以保持环境参数在舒适区间范围内的稳定控制。【结论】MMFAC算法展现出良好的多参数自适应控制能力，能够适应复杂的猪舍环境，有效解决多参数控制难以及系统耦合的问题，在猪舍环境控制中具有较好的应用前景。

关键词

猪舍环境 / 多参数控制 / 自适应控制 / 耦合系统 / MFAC