طراحی و پیاده سازی سامانه کنترل فازی در یک گلخانه مدل و بررسی کارایی آن با کشت محصول ریحان

در این پژوهش طراحی یک سامانه کنترل فازی و ارزیابی تاثیر آن بر کنترل دما و رطوبت داخل یک گلخانه و نیز تاثیر آن بر رشد محصول مدنظر بود. بدین منظور ابتدا الگوریتم کنترل فازی طراحی شده و در محیط نرم افزار Fuzzy Tech پیاده سازی شد. پس از آماده سازی گلخانه های مدل و شاهد، تجهیزات کنترل فازی شامل بوردهای الکترونیکی، حسگرهای دما، رطوبت محیط و رطوبت اطراف ریشه و نیز عملگرهای فن، بخاری، مه پاش و شیرهای برقی، درون گلخانه مدل نصب شد. در طی 40 روز آزمایش ها، تغییرات دما و رطوبت نسبی هوا درون و بیرون گلخانه ها ثبت شد. پس از آن محصول برداشت شد و برخی پارامترهای عملکردی گیاه ریحان اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که گلخانه با کنترل فازی نسبت به گلخانه شاهد دارای توان بیشتری در فراهم کردن شرایط مساعد رشد گیاه است. ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در کنترل دمای گلخانه های مدل و شاهد به ترتیب برابر با 33/1 و 71/5 درجه سلسیوس و در کنترل رطوبت نسبی هوای آنها برابر با 29/2 و 45/19 درصد به دست آمد که بیانگر عملکرد بهتر سامانه کنترل فازی نسبت به کنترل On/Off در تامین دما و رطوبت مطلوب برای رشد گیاه است. از نظر درصد جوانه زنی، گلخانه های شاهد و مدل دارای عملکرد یکسانی بودند، اما از نظر سایر پارامترهای رشدی محصول، گلخانه مدل عملکرد بهتری داشت. مقادیر اندازه گیری شده برای وزن خشک و وزن تازه اندام های مختلف گیاه ریحان در گلخانه مدل نسبت به گلخانه شاهد به ترتیب نشان از افزایش 50 و 35 درصدی عملکرد محصول داشت. در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که روش کنترل فازی قادر به کنترل بهینه شرایط محیطی گلخانه ها است؛ از این رو برای استفاده در گلخانه های جدید پیشنهاد می شود.