다중 위상 처리구조를 갖는 온실 복합환경제어 알고리즘 설계 (A Design of Greenhouse Control Algorithm with the Multiple-Phase Processing Scheme)

서지정보

· 발행기관 : 서비스사이언스학회
· 수록지 정보 : 서비스 연구 / 11권 / 2호 / 118 ~ 130페이지
· 저자명 : 방대욱

초록

본 연구는 온실환경의 변화 정도에 따라 환경제어 구동기를 조합하고 제어할 수 있게 하는 다중 위상 처리구조를 갖는 온실 복합환경제어 알고리즘을 설계하고 검증한다. 복합환경제어 시스템은 온실 내외부에 설치된 센서들이 감지한 정보를 복합환경제어기가 분석하여 작물 생육 환경이 유지되도록 각종 구동기를 복합적으로 작동시키는 시스템이다. 복합환경제어기는 복합환경제어 알고리즘으로 제어를 지시하는데, 복합환경제어 알고리즘은 측정장치의 입력값, 구동장치의상태값, 초기 설정값 등으로 구동기 제어장치 운영에 필요한 결과값을 산출한다. 기존의 알고리즘들은 대부분 반복주기별로 구동기 제어장치들의 제어절차를 단일 위상에서 수행하는데, 산출값의 오차로 인해 온실환경에 이상변화를 일으킬 수있다. 제안한 알고리즘은 환경통제, 환경조절, 장치운영이라는 다중 위상에 제어절차를 분산하였다. 즉 매 반복주기 마다먼저 환경통제 위상에서 환경변화를 감지하고, 다음으로 환경조절 위상에서 해당 환경을 조절할 수 있는 구동기 제어장치들을 조합하며, 마지막으로 장치운영 위상에서 구동기 제어장치가 제어하는데 필요한 제어값을 산출한다. 제안한 알고리즘은 온실 환경요소와 구동기 제어장치 간의 관계를 분석한 결과를 기반으로 하여 설계되었다. 검증 분석에 의하면, 다중 위상 처리구조는 구동기 제어장치의 설정값을 수정 또는 보완할 수 있는 여지를 제공하고, 관련된 환경요소의 변화를한꺼번에 반영한 구동기 제어장치의 운영을 가능하게 한다. 또한 이 구조는 기존 조건 기반 복합환경제어 알고리즘 개선에 적용할 수 있어서 최적 온실환경 조성을 목표로 하는 복합환경제어 시스템의 개발에 기여할 것이다.

영어초록

This study designs and validates a greenhouse complex environmental control algorithm with a multi-phase processing scheme that can combine and control actuators according to the degree of change in the greenhouse environment. The composite environmental control system is a system in which the complex environmental controller analyzes the information detected by sensors and operates appropriately actuators to maintain the crop growth environment. A composite environmental controller directs control devices driving actuators through a composite environmental control algorithm, which calculates the values necessary for the operation of the control devices. Most existing algorithms carry out control procedures on a single phase by iteration cycle, which can cause abnormal changes in the greenhouse environment due to errors in output.
The proposed algorithm distributes control procedures over multiple phases: environmental control, environmental control, and device operation, and every iteration cycle, detects environmental changes in the environmental control phase first, and then combines control devices that can control the environment in the environmental control phase, and finally, performs the controls to derive the actuators in the device operation phase. The proposed algorithm is designed based on the analysis of the relationship between greenhouse environmental elements and control devices deriving actuators. According to verification analysis, the multi-phase processing scheme provides room to modify or supplement the setting value and enables the control devices to reflect changes in the associated environmental components.

참고자료

· 없음