Modeling and Control of Greenhouse Crop Growth

این کتاب با بحث در مورد چالش‌های مربوط به مدل‌سازی و کنترل رشد محصولات گلخانه‌ای، پاسخ‌های پیشرفته‌ای را برای این چالش‌ها ارائه می‌کند. نویسندگان، زیرسیستم‌های درگیر در کنترل موفق گلخانه را با استفاده از تکنیک‌های مختلف مدل‌سازی می‌کنند و نشان می‌دهند که چگونه می‌توان از مدل‌های به‌دست‌آمده برای شبیه‌سازی یا طراحی کنترل بهره‌برداری کرد. آنها ایده هایی را برای توسعه مدل های فیزیکی و/یا جعبه سیاه برای این منظور پیشنهاد می کنند.

راهبردهایی برای کنترل متغیرهای مرتبط با آب و هوا و آبیاری ارائه شده است. کاربردهای کنترل PID و جبران‌کننده‌های پیش‌خور، که هر دو به طور گسترده در ابزارهای تجاری استفاده می‌شوند، خلاصه می‌شوند. مزایای تکنیک‌های کنترل پیشرفته - برای مثال کنترل مبتنی بر رویداد، قوی و پیش‌بینی‌کننده - برای بهبود عملکرد آن روش‌های اساسی استفاده می‌شود.

معماری کنترل سلسله مراتبی ایجاد شده است که توسط یک سیستم کنترلی بالا اداره می‌شود. رویکرد بهینه‌سازی چندهدفه سطحی به جای تکنیک‌های بهینه‌سازی محدود سنتی و هوش مصنوعی. مسیرهای مرجع برای دماهای روزانه و شبانه (نقاط تنظیم مربوط به آب و هوا) و هدایت الکتریکی (نقاط تنظیم مربوط به کوددهی) یافت می شوند. اهداف به حداکثر رساندن سود، کیفیت میوه و بهره وری مصرف آب است که توسط قوانین بین المللی فعلی تشویق می شود. نتایج عملی مصور انتخاب شده از نتایج بدست آمده در یک گلخانه صنعتی در طول هشت سال گذشته نشان داده و شرح داده شده است. متن کتاب با استفاده از تصاویر، جداول و مثال‌های واقعی تکمیل می‌شود که برای درک مطلب مفید است.

مدل‌سازی و کنترل رشد محصولات گلخانه‌ای مورد توجه خواهد بود. به مهندسان صنایع، محققان دانشگاهی و فارغ التحصیلان زمینه های کشاورزی، شیمی و کنترل فرآیند.

A discussion of challenges related to the modeling and control of greenhouse crop growth, this book presents state-of-the-art answers to those challenges. The authors model the subsystems involved in successful greenhouse control using different techniques and show how the models obtained can be exploited for simulation or control design; they suggest ideas for the development of physical and/or black-box models for this purpose.

Strategies for the control of climate- and irrigation-related variables are brought forward. The uses of PID control and feedforward compensators, both widely used in commercial tools, are summarized. The benefits of advanced control techniques—event-based, robust, and predictive control, for example—are used to improve on the performance of those basic methods.

A hierarchical control architecture is developed governed by a high-level multiobjective optimization approach rather than traditional constrained optimization and artificial intelligence techniques. Reference trajectories are found for diurnal and nocturnal temperatures (climate-related setpoints) and electrical conductivity (fertirrigation-related setpoints). The objectives are to maximize profit, fruit quality, and water-use efficiency, these being encouraged by current international rules. Illustrative practical results selected from those obtained in an industrial greenhouse during the last eight years are shown and described. The text of the book is complemented by the use of illustrations, tables and real examples which are helpful in understanding the material.

Modeling and Control of Greenhouse Crop Growth will be of interest to industrial engineers, academic researchers and graduates from agricultural, chemical, and process-control backgrounds.