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题名畜舍内循环除湿系统多目标优化调控算法研究
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作者
张继成
闫艺璇
郑萍
谢秋菊
黎煊
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机构
东北农业大学电气与信息学院
农业农村部生猪养殖设施工程重点实验室
教育部北方寒区猪智能化繁育与养殖工程研究中心
华中农业大学工学院
农业农村部智慧养殖技术重点实验室
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出处
《农业机械学报》
北大核心
2025年第4期483-492,共10页
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基金
农业农村部智慧养殖技术重点实验室开放课题项目(KLSFTAA-KF001、KLSFTAA-KF002)
黑龙江省自然科学基金项目(LH2023C017)
+1 种基金
国家自然科学基金面上项目(32072787、32372934)
黑龙江省教育厅新一轮黑龙江省“双一流”学科协同创新成果项目(LJGXCG2023-062、LJGXCG2024-F14)。
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文摘
针对寒区冬季密闭式畜舍内现有的温湿环境调控热量损失大、补温能耗高,以及仅依赖温度或湿度等单一指标调控而导致环境调控效果不佳等问题,基于课题组前期研发的寒区畜舍内循环除湿系统,提出一种改进的多目标优化算法(Improved non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,INSGA-Ⅱ)优化该系统保温、除湿和能耗的运行效果。INSGA-Ⅱ采用自适应差分变异算子和改进精英保留策略的方法,增加最优解的种群多样性,避免算法陷入局部收敛。通过Zitzler-Deb-Thiele(ZDT)系列测试函数验证,改进INSGA-Ⅱ算法的反向世代距离(Inverted generational distance,IGD)和世代距离(Generational distance,GD)指标都优于传统NSGA-Ⅱ算法,与真实解更为接近。内循环除湿系统优化调控性能数据表明,空间广泛性评价指标(Spacing,SP)从NSGA-Ⅱ的0.1118降低到INSGA-Ⅱ的0.0202,最优解分布域显著增加,可为系统运行的优化调控提供更为广泛的参考依据,同时求解速度提高106.42%。在除湿系统仿真调控效果方面,INSGA-Ⅱ算法调控平均降温比NSGA-Ⅱ算法减少1.43℃,降幅为23.06%,减少了由除湿带来的舍内降温,能够获得更好的保温节能效果。因此,改进INSGA-Ⅱ优化算法有助于提升畜舍内循环除湿系统工作性能,为畜舍温湿环境精准调控提供可行的技术支撑。
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关键词
畜舍环境调控
内循环除湿系统
节能
改进NSGA-Ⅱ
多目标优化
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Keywords
animal house environment control
internal circulation dehumidification system
energy saving
improved NSGA-Ⅱ
multi-objective optimization
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分类号
S147.2
[农业科学—肥料学]
TP277
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于内循环除湿的密集烤房烘烤控制系统
被引量：6
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作者
田勇军
黄采伦
张念
陈俊竹
刘袁庆子
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机构
湖南科技大学信息与电气工程学院
毕节市烟草公司黔西县分公司
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出处
《江苏农业科学》
2020年第4期222-229,共8页
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基金
国家自然科学基金(编号:61672226)
湖南省自然科学基金(编号:14JJ3110)。
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文摘
密集烤房是烟叶烘烤的重要载体,控制系统是获得优质干烟叶的重要途径。针对现有密集烤房在节能、环保等方面的不足,提出了现有密集烤房的内循环除湿改造方案,设计了改造烤房加热除湿装置和控制系统。加热除湿装置集成了3个结构和原理均一致的加热除湿子系统,每个子系统均能独立完成加热、除湿功能;控制系统以STM32系列单片机为控制核心,利用数字温度传感器采集装烟室内的实时干、湿球温度,由STM32单片机内嵌烘烤控制程序根据烘烤控制参数、实时干湿球温度智能决策并输出信号到加热除湿装置,控制和协调3个加热除湿子系统分别工作在加热、除湿状态,使制热除湿系统能够按照烟叶烘烤工艺曲线进行智能开关和模式切换,以实现烟叶的自动化烘烤。本密集烤房和控制系统具有烘烤成本低、能耗低、控制过程细致、无有害气体排放等优势。
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关键词
内循环除湿
密集烤房改造
烘烤控制
STM32单片机
加热除湿装置
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分类号
TP29
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TS48
[农业科学—烟草工业]
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