光量子体系下基于粒子群算法的LED植物照明光源设计
在现代农业生产中,常采用发光二极管(LED)作为植物照明光源对农业作物进行补光,为提高LED植物照明阵列光源的均匀度,本文在光量子体系下,提出一种新的基于粒子群算法的LED植物照明阵列光源设计方法.通过MATLAB对红蓝光LED植物光源阵列进行数学建模,运用粒子群算法寻找高均匀度条件下的红蓝光LED坐标,设计出二维情况下的红蓝光LED排布阵列;在三维情况下,为解决维度升高时可能会导致的求解陷入局部极小问题,采用改进的随机惯性权粒子群算法进行三维方案设计,并使用Tra-cepro对两种设计方案进行验证,与传统的红蓝光LED等间距逐行排列设计进行了对比.研究结果表明,与常见逐行排列LED阵列设计达到的光量子通量密度(PPFD)均匀度为79.6％相比,通过粒子群算法寻优的设计方法,二维设计方案的PPFD均匀度达到88.7％,较等间距逐行排列设计提高了9.1％;三维设计方案的PPFD均匀度达到92.6％,较二维设计方案提高了3.9％,较等间距逐行排列设计提高了13％.本实验证明了运用粒子群算法在二维和三维空间进行LED植物照明阵列光源设计的可行性,在简易设计流程的同时,提高了工作效率.
粒子群算法、LED、光学设计、均匀度、植物工厂
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TN312+.8;TM923.01(半导体技术)
广东省科技计划2017B010114001,2015B010127004;广东省应用型科技研发专项2015B010134001;广州市科技计划201604040004,201604016010,201704030140;广东省扬帆计划2015YT02C093;中山市科技计划2016A1009, 2017C1011,2018A10013
2019-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
340-348
