基于模糊PID 的桑蚕养殖物联网管理系统设计

吴亘杰，王成群，李 亮，寇东来

（1.浙江理工大学信息学院，浙江 杭州 310018；2.浙江海利普电子科技有限公司，浙江嘉兴 314300）

0 引言

长期以来，我国桑蚕养殖主要以人工养殖为主，蚕房的温湿度环境极大程度上取决于农户自身经验，存在着劳动力成本高、效率低、管理水平差异大、专业知识水平要求高等一系列问题。在控制系统中，绝大多数控制对象不同程度上存在时滞性，而在温度控制系统中时滞现象更为常见，大时滞一直是控制系统需要处理的重大难题［1］。温湿度变化对桑蚕生长影响极大，大空间蚕房的时滞问题更为突出。由于桑蚕养殖占地面积广，所处环境较复杂，再加上南方气候变幻无常，因此蚕房环境是一个大滞后、大惯性、非线性、时变性的被控对象，时滞问题难以避免，很难建立一个准确的数学模型［2］。模糊控制适用于非线性及多干扰系统，对没有精确数学模型的系统可以达到较为优秀的控制效果［3-4］。

很多学者针对大时滞温度控制系统相关问题进行了研究。盛平等［5］设计的基于模糊PID 控制器的叶菜温室测控系统，将模糊PID 控制应用于实际叶菜温室场景中，提高了系统的自适应性和灵活性；魏雨飞［6］设计的农作物温室温度控制系统，将模糊PID 思想应用于大时滞温控系统中，但在仿真实验中没有建立数学模型；Wu 等［7］设计的基于自适应模糊PID 的环境实验室温度控制系统和赵慧敏等［8］设计的阳光温室控制系统，都针对时滞问题建立了数学模型，并进行MATLAB 仿真验证，但是在实际环境中没有测试验证；……