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AI温室环控定制:多因子耦合与执行滞后

温室环境调控的难点不在单点测量,而在多因子耦合与执行器滞后。温度、湿度、CO₂ 与光照相互影响,天窗、湿帘、风机等执行机构动作后,环境响应常滞后数分钟至数十分钟。仅靠阈值开关,容易在目标值附近反复震荡,也增加能耗。

本实验室近期以连栋温室为对象做了一组实验性探索:将温室按风口与遮阳分区,建立轻量时序预测模型,输出未来 30 分钟的温湿度与 CO₂ 趋势;在控制侧加入规则安全层,把预测结果转为天窗开度、湿帘启停与风机档位的滚动建议。模型不直接下发执行,而是与原有 PLC 环控器并联运行,便于回退。

阶段进展:在 2 个连栋温室、约 1.2 公顷面积上完成 8 周对照运行。预测模型对 30 分钟温度趋势的平均绝对误差约 0.8℃,湿度约 4.5%RH;在午后高湿时段,震荡次数较阈值控制下降约三成,风机累计运行时长减少约 12%。数据仍受外界天气与作物蒸腾影响,样本覆盖不足。

下一步计划:引入作物生长阶段与蒸腾估计,补充能耗项,并在夏季高温与冬季低温两个极端工况下继续验证,重点看控制建议的可解释性与回退机制。

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