طراحي و ساخت گلخانه هيدروپونيك كشت خيار مجهز به سامانه كنترل فازي

Design and Construction of Hydroponic Greenhouse of Cucumber Equipped with Fuzzy Control System

گلخانه ها بايد يك محيط كنترل شده اي براي توليد گياهان با نور خورشيد، درجه حرارت و رطوبت كافي فراهم كنند. شرايط رشدي بهتر در گلخانه ها به طور عمده با حفظ دماي داخلي مطلوب رشد گياه در مقايسه با دماي خارجي گلخانه به دست مي آيد. هدف از اين تحقيق طراحي، ساخت و ارزيابي يك سامانه كنترل فازي براي يك واحد گلخانه تحقيقاتي است كه قابليت اندازه گيري، كنترل و پايش شرايط محيطي گلخانه را داشته باشد. متغيرهاي كنترلي داخل گلخانه شامل دماي هوا، رطوبت نسبي محيط، شدت نور، ميزان دي اكسيد كربن هواست كه بطور دقيق اندازه گيري و مانيتورينگ مي شوند و توسط عملگرهايي (سامانه گرمايش، سامانه سرمايش، تنظيم دي اكسيد كربن، تهويه و تنظيم رطوبت) كنترل مي شوند. در اين پژوهش، ابتدا گلخانه هيدروپونيك طراحي و ساخته شد. تجهيزات حرارتي و برودتي و همچنين حسگرهاي مورد نياز نصب شدند. سپس بااستفاده از منطق فازي سامانه كنترل فازي طراحي شد. در ادامه، با در نظر گرفتن اطلاعات مربوط به شرايط محيطي مناسب گلخانه هيدروپونيك خيار، مقادير دما، رطوبت، نور و دي اكسيد كرين بعنوان ورودي هاي فازي يك سيستم درنظر گرفته و قواعد سامانه فازي به گونه اي تنظيم شد كه شرايط محيطي گلخانه نيز بر طبق اطلاعات ورودي، به صورت فازي تعريف گردند. نتايج حاصل از ارزيابي سامانه نشان داد كه كنترل فازي به خوبي مي تواند شرايط محيطي گلخانه را كنترل كند.

Greenhouses should provide a controlled environment to produce plants with sufficient sunlight, temperature, and humidity. Better growth conditions in the greenhouses are mainly achieved by maintaining the optimum indoor temperature compared to the outdoor temperature of the greenhouse. The objective of this study is design, construction and evaluation of a fuzzy control system for a research greenhouse with capability of measuring, control and monitoring of greenhouse environmental conditions. Greenhouses control variables are air temperature, ambient relative humidity, light intensity, CO2 levels which are monitored and controlled by operators (heating system, cooling system, carbon dioxide regulation system, ventilation and humidity regulation system). In this study, hydroponic greenhouse was first designed and constructed. Heating and cooling equipment as well as needed sensors were installed. Then, a fuzzy control system was designed. Finally, by considering information on the appropriate environmental conditions of the hydroponic greenhouse of cucumber, the values of temperature, humidity, light and carbon dioxide are considered as fuzzy system inputs and the rules of the fuzzy system were adjusted so that the environmental conditions of the greenhouse were also fuzzy defined according to the input data. The results of the system evaluation showed that fuzzy control can well control the greenhouse environmental conditions.