專利名稱：一種基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孵房溫度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于孵化控制領(lǐng)域，涉及一種基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孵房溫度控制方法。
背景技術(shù)：
隨著人民生活水平的不斷提高，家禽(如雞、鴨、鵝、鴿子等)的需求大幅度上升。為了滿足人們對肉禽的需求，需要進行大規(guī)模的肉禽孵化。在禽蛋的孵化過程中，要保證受精種蛋盡可能多地變成優(yōu)質(zhì)的雛禽，溫度是決定孵化成功與否的決定性因素，精確控制孵化過程的溫度，不僅能提高出雛率，而且還能提高雛禽品質(zhì)。禽蛋孵化過程是一個具有高度非線性、大滯后、時變特性且強耦合性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，且禽蛋孵化過程的溫度經(jīng)常會受到通風量、電網(wǎng)波動及周邊設(shè)備等不確定性和隨機性因素的影響，所以禽蛋孵化過程的精確數(shù)學模型是很難建立的，目前的孵化設(shè)備都采用傳統(tǒng)的控制方法，但是孵化過程的模型未進行建立，不能很好的保證禽蛋孵化過程溫度的穩(wěn)定控制。過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對傳統(tǒng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在時間域上的擴展，其輸入和相應(yīng)的連接權(quán)可以是時變函數(shù)。因其非線性時變映射能力，過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于問題求解無需事先特殊的建模，能夠充分反映時變系統(tǒng)中實際存在的時間累積效應(yīng)，適用于復(fù)雜的非線性過程建模。因此研究禽蛋孵化過程工藝分析，采用過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立禽蛋孵化過程預(yù)測模型，對于保證禽蛋孵化過程中溫度的穩(wěn)定控制具有很好的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孵房溫度控制方法，對依次采集的每連續(xù)50組孵房內(nèi)溫度值進行二次多項式擬合，作為具有3層結(jié)構(gòu)的過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的輸入，預(yù)測孵房內(nèi)第51組溫度值，將給定溫度值和所預(yù)測的第51組溫度值進行比較，得到其偏差，對該偏差進行PID控制調(diào)節(jié)，從而控制溫度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)孵房內(nèi)的溫度，使得孵房內(nèi)的溫度值跟蹤給定的溫度值。發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:一種基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孵房溫度控制方法，包括以下步驟:1.一種基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孵房溫度控制方法，包括以下步驟:步驟1:建立基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孵房溫度預(yù)測模型:(I)數(shù)據(jù)采集和擬合，每隔I秒，采集孵房溫度一次，依次對每連續(xù)50組孵房溫度值:xk，Xk^1, xk_2，…，X1,其中k=50,進行二次多項式擬合,得到時變函數(shù):x(t) = at2+bt+c,其中擬合系數(shù)a, b, c的值為根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)、現(xiàn)場進行二次多項式擬合得到；(2)采用具有3層結(jié)構(gòu)的過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，預(yù)測孵房溫度值；將擬合所得的時變函數(shù)x(t) 作為該具有3層結(jié)構(gòu)的過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的輸入，預(yù)測第51組孵房溫度值，該具有3層結(jié)構(gòu)的過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型輸出為
權(quán)利要求
1.一種基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孵房溫度控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:建立基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孵房溫度預(yù)測模型: (1)數(shù)據(jù)采集和擬合， 每隔I秒，采集孵房溫度一次，依次對每連續(xù)50組孵房溫度值:xk，Xk^1, xk_2，…，X1，其中k=50,進行二次多項式擬合,得到時變函數(shù):x(t) = at2+bt+c,其中擬合系數(shù)a, b, c的值為根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)、現(xiàn)場進行二次多項式擬合得到； (2)采用具有3層結(jié)構(gòu)的過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，預(yù)測孵房溫度值； 將擬合所得的時變函數(shù)x(t)作為該具有3層結(jié)構(gòu)的過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的輸入，預(yù)測第51組孵房溫度值，該具有3層結(jié)構(gòu)的過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型輸出為.
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的孵房溫度控制方法，包括以下步驟進行溫度采集和數(shù)據(jù)擬合；將采集到并進行擬合后的溫度函數(shù)作為過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，采用過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測當前時刻的下一秒的溫度；將期望的溫度值減去當前時刻下一秒的孵房溫度預(yù)測值得到溫度偏差，將該溫度偏差進行PID控制調(diào)節(jié)，控制孵房內(nèi)溫度調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)孵房內(nèi)下一秒的溫度。本發(fā)明依次對孵房內(nèi)溫度進行采集，數(shù)據(jù)擬合，預(yù)測，控制，可以保證孵房溫度緊緊跟蹤給定值，保持在給定溫度上下0.3攝氏度范圍，上下波動小，極大的提高了出雛率和雛禽品質(zhì)。
文檔編號G05B13/00GK103197538SQ20131014554
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者周國雄 申請人:中南林業(yè)科技大學