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鱼缸温度自动调控方法与装置

来源:武汉南粤水族工程有限公司  发布时间:2016-08-08 11:57
温度影响鱼的正常生长和发育,不同种类的鱼其适宜生长温度存在差异,例如孔雀鱼的适宜生长温度为19-29℃。鱼在生长发育过程中,不同生长阶段其最适宜生长温度会随之发生变化。新品种鱼类在实际培育过程中也需要研究其最适宜生长温度。而在鱼的运输过程中,酒店和超市销售鱼的过程中,都需要对鱼进行短暂的养殖,而观赏鱼鱼缸养殖可归类为暂养。为了更好地对鱼进行暂养,必须要对其生活环境的温度进行调节。目前在工业生产中,温度调控技术已经研究较为广泛,实际调控设备也较多,特别是制冷设备。但在鱼类培育和养殖方面的温度调节研究较少,而且目前对于鱼缸温度的调节主要是升温调节,升温调节中主要使用普通加热棒。与传统的直接控制加热装置对暂培箱水温进行加热有所不同,本文想探讨一种通过向暂培箱内循环注入一定温度的水,来进行温度调节的方法。传统的温度调节方法是通过建立数学模型来进行调节,但暂培箱温度受环境温度、光照等影响,情况比较复杂,要想建立一个较为准确的数学模型非常困难。针对这种情况,本方案采用实验方法测得温度变化曲线,建立相关模型。结合模糊PID 控制,可以达到理想的效果。在被控对象模型上以水温的变化作为控制模型,对水温进行有效的控制,因有温度变化模型的指导作用,使温度控制变得更加精确、合理、快速、节能。实际中,通过上位机采集温度、流量和液位的数据,来进行分析计算,选择合理的调控参数。通过加热、制冷等设备来完成对温度的实际调控。
关键词:温度调控,变化曲线,数学模型,模糊PID 武汉鱼缸定做
温度作为影响鱼正常生长的关键因素,研究表明,低温会影响鱼摄食量和生长[1-2]。温度通过影响鱼的新陈代谢,从而影响鱼的正常生长活动[3-5]。每种鱼都有其适宜生长温度,例如孔雀鱼的适宜生长温度为19-29℃,而鱼在生长发育过程中,其最适宜生长温度也会发生变化。另外,随着水产养殖的研究日益增多,新品种鱼类开始逐渐增多,在实际培育过程中需要得到新品种鱼的最适宜生长温度。而在鱼的运输过程中,酒店和超市销售鱼的过程中,都需要对鱼进行暂时的养殖,而观赏鱼鱼缸养殖也可作为暂养来对待。为了更好地对鱼进行暂养,其暂养环境必须保证鱼的正常生活活动,特别是对于家养观赏鱼。针对以上情况可以看出,无论在鱼的养殖过程中,还是培育和暂养过程中,都需要对其生长的环境温度进行有效的调节。而目前在工业生产中,温度调控技术已经研究较为广泛,实际调控设备也较多,特别是制冷方面。但在鱼类培育和养殖方面的温度调节研究较少,而且目前对于温度的调节主要是升温调节,而升温调节中主要使用普通加热棒。而利用PID 控制加热装置对温度进行调节相对而言控制更加准确。利用模糊控制加热装置对温度进行调节不需要建立复杂的数学模型,从而也有所应用[6]。与传统的直接控制加热装置对暂培箱水温进行加热不同,本文想探讨一种通过向暂培箱内注入不同温度的水,对暂培箱水进行温度调节的方法,对其温度进行有效的调节。传统的温度调节方法是通过建立数学模型来进行调节,根据传热学原理,热量的传递可分为热辐射、热对流和热传导[7] ,而暂培箱温度受环境温度、光照等影响。在向暂培箱内注入水时,虽然主要是热对流,但其中也包括热传导。而热传导又可分为稳态热传导和非稳态热传导。因此要想建立一个较为准确的数学模型是很难的,再加上热对流也非常复杂,只靠简单的模型很难准确表示其过程。针对数学模型,可利用解析法和实验法获得,解析法是通过分析其过程的机理来求取对象模型;而测试法是根据实际输入和输出的实测数据经过分析得出的模型。测试法不需要对过程进行详细了解,只需从输入输出上描述其动态特性。本文通过注水实验来得到的温度变化曲线模型,并与模糊控制算法相结合来对水温进行有效的调节。