Design of multi-rate multi-zone wireless fuzzy temperature control system for greenhouse application

Other Title(s)

تصميم نظام سيطرة حراري ضبابي متعدد النطاق متعدد معدل الارسال لتطبيق البيت الزجاجي

Author

al-Jawari, Qays Jabr Sabr

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 26, Issue 7 (31 Jul. 2020), pp.97-114, 18 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2020-07-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

18

Main Subjects

Electronic engineering

Topics

Abstract AR

قد يكون معدل ارسال المتحسس مجالًا فعالًا و حاسمًا في أنظمة التحكم الشبكية.

يعد تغيير المدة الزمنية لاختيار عينات المتحسس بعد تصميم نظام التحكم المتصل بالشبكة أمرًا مهمًا لاستقرار النظام.

في هذه المقالة، يُقترح نظام تحكم عبر الشبكة اللاسلكية مع أخذ عينات من متحسس متعدد معدلات الارسال للتحكم في درجة حرارة البيت الزجاجي متعدد النطاق.

هنا، يستخدم النظام الضبابي القياسي المبني على السلوك في ثلاث اتجاهات، الأول هو تصميم جهاز تحكم ضبابي في درجة الحرارة، و الثاني هو تصميم محدد كسب ضبابي و الثالث هو تصميم معالج أخطاء ضبابي.

تتمثل الطريقة الرئيسية لتصميم نظام السيطرة في التحكم في زيادة دخل وحدة التحكم الضبابية لدرجة الحرارة حسب النطاق الحالي و معدل المستشعر الحالي.

بسبب انخفاض كسب الادخال للمسيطر الضبابي، تكون نسبة الخطا في درجات الحرارة للبيت الزجاجي ضمن القيم (0، 55 – 11، 22) % عند اسستخدام خمسة سنسرات بمعدلات ارسال مختلفة، و تكون نسبة الخطا ضمن القيم (2، 43 – 16، 74) % عند اسستخدام خمسة سنسرات بمعدلات ارسال متشابهة.

لكن بعد تصميم معالج الخطا الضبابي، فان نسبة الخطا لا تزيد عن 1، 6 %، وهي في اغلب الحالات اقل من 0، 15 %.

تم تصميم و تنفيذ المخطط الهيكلي باستخدام برنامج Matlab R2012b.

استخدمت شبكة Zigbee اللاسلكية للنظام، وتم تنفيذها في برنامج Matlab باستخدام مكتبة True time 2.

0.

Abstract EN

sensor sampling rate (SSR) may be an effective and crucial field in networked control systems.

Changing sensor sampling period after designing the networked control system is a critical matter for the stability of the system.

In this article, a wireless networked control system with multi-rate sensor sampling is proposed to control the temperature of a multi-zone greenhouse.

Here, a behavior based Mamdany fuzzy system is used in three approaches, first is to design the fuzzy temperature controller, second is to design a fuzzy gain selector and third is to design a fuzzy error handler.

The main approach of the control system design is to control the input gain of the fuzzy temperature controller depending on the current zone and current sensor rate for each zone.

Due to the low input gain of the fuzzy controller, the steady state output error of the greenhouse temperature is in the range (0.

55 – 11.

22) % when the system using five sensors of different sampling rates and in the range (2.

43 - 16.

74) % when the system using five sensors with the same sampling rates.

Next, after designing the fuzzy error handler, this error doesn't exceed 1.

6%, but in most cases it is less than 0.

15%.

The work is Simulink designed and implemented using Matlab R2012b.

The Zigbee wireless network is proposed for the system, it is implemented in Matlab using True time 2.

0 library.

American Psychological Association (APA)

al-Jawari, Qays Jabr Sabr. 2020. Design of multi-rate multi-zone wireless fuzzy temperature control system for greenhouse application. Journal of Engineering،Vol. 26, no. 7, pp.97-114.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-972859

Modern Language Association (MLA)

al-Jawari, Qays Jabr Sabr. Design of multi-rate multi-zone wireless fuzzy temperature control system for greenhouse application. Journal of Engineering Vol. 26, no. 7 (Jul. 2020), pp.97-114.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-972859

American Medical Association (AMA)

al-Jawari, Qays Jabr Sabr. Design of multi-rate multi-zone wireless fuzzy temperature control system for greenhouse application. Journal of Engineering. 2020. Vol. 26, no. 7, pp.97-114.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-972859

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 112-114

Record ID

BIM-972859