这段 MATLAB 代码定义了一个名为 setGlOdes 的函数，用于为温室模型（GreenLight 模型）设置常微分方程 (ODEs)。这些 ODEs 描述了温室中各种物理和生物过程的动态变化，包括温度、湿度、CO₂ 浓度、作物生长等。

代码的主要功能：

1. 定义温室模型的常微分方程：

   • 代码通过 setOde 函数定义了一系列 ODEs，这些方程描述了温室中各种状态变量随时间的变化。

   • 这些状态变量包括温度、湿度、CO₂ 浓度、作物生长等。

2. 基于能量平衡、蒸汽平衡和碳平衡的方程：

   • 代码基于能量平衡、蒸汽平衡和碳平衡的原理，定义了温室中各个部分的温度、湿度和 CO₂ 浓度的变化方程。

   • 这些方程通常基于文献中的公式，例如 Vanthoor (2011) 和 Katzin (2020) 的研究。

3. 作物生长模型的方程：

   • 代码还定义了作物生长模型的 ODEs，描述了作物中碳水化合物在叶子、茎和果实中的分配和消耗。

代码的具体 ODEs：

1. 能量平衡方程：

• 作物温度 (tCan)：

  • 描述作物温度的变化，考虑了太阳辐射、加热管道、热交换、蒸腾作用等因素。

  • 公式：d(tCan)/dt = (1/capCan) * (rParSunCan + rNirSunCan + rPipeCan - hCanAir - lCanAir - rCanCovIn - rCanFlr - rCanSky - rCanThScr - rCanBlScr + rParLampCan + rNirLampCan + rFirLampCan + rGroPipeCan + rParIntLampCan + rNirIntLampCan + rFirIntLampCan)

• 空气温度 (tAir)：

  • 描述温室空气温度的变化，考虑了作物、加热系统、通风、太阳辐射等因素。

  • 公式：d(tAir)/dt = (1/capAir) * (hCanAir + hPadAir - hAirMech + hPipeAir + hPasAir + hBlowAir + rGlobSunAir - hAirFlr - hAirThScr - hAirOut - hAirTop - hAirOutPad - lAirFog - hAirBlScr + hLampAir + rLampAir + hGroPipeAir + hIntLampAir + rIntLampAir)

• 地板温度 (tFlr)：

  • 描述温室地板温度的变化，考虑了空气、太阳辐射、作物、加热管道等因素。

  • 公式：d(tFlr)/dt = (1/capFlr) * (hAirFlr + rParSunFlr + rNirSunFlr + rCanFlr + rPipeFlr - hFlrSo1 - rFlrCovIn - rFlrSky - rFlrThScr + rParLampFlr + rNirLampFlr + rFirLampFlr - rFlrBlScr + rParIntLampFlr + rNirIntLampFlr + rFirIntLampFlr)

• 土壤温度 (tSo1 到 tSo5)：

  • 描述不同土壤层温度的变化，考虑了地板和外部土壤的热交换。

  • 公式：d(tSo1)/dt = (1/capSo1) * (hFlrSo1 - hSo1So2)

  • 类似地，定义 tSo2 到 tSo5 的方程。

• 热屏温度 (tThScr)：

  • 描述热屏温度的变化，考虑了空气、作物、地板、加热管道等因素。

  • 公式：d(tThScr)/dt = (1/capThScr) * (hAirThScr + lAirThScr + rCanThScr + rFlrThScr + rPipeThScr - hThScrTop - rThScrCovIn - rThScrSky + rBlScrThScr + rLampThScr + rIntLampThScr)

• 遮阳屏温度 (tBlScr)：

  • 描述遮阳屏温度的变化，考虑了空气、作物、地板、加热管道等因素。

  • 公式：d(tBlScr)/dt = (1/capBlScr) * (hAirBlScr + lAirBlScr + rCanBlScr + rFlrBlScr + rPipeBlScr - hBlScrTop - rBlScrCovIn - rBlScrSky - rBlScrThScr + rLampBlScr + rIntLampBlScr)

• 顶部隔间温度 (tTop)：

  • 描述顶部隔间温度的变化，考虑了热屏、空气、覆盖层等因素。

  • 公式：d(tTop)/dt = (1/capTop) * (hThScrTop + hAirTop - hTopCovIn - hTopOut + hBlScrTop)

• 内部覆盖层温度 (tCovIn)：

  • 描述内部覆盖层温度的变化，考虑了顶部隔间、作物、地板、加热管道等因素。

  • 公式：d(tCovIn)/dt = (1/capCovIn) * (hTopCovIn + lTopCovIn + rCanCovIn + rFlrCovIn + rPipeCovIn + rThScrCovIn - hCovInCovE + rLampCovIn + rBlScrCovIn + rIntLampCovIn)

• 外部覆盖层温度 (tCovE)：

  • 描述外部覆盖层温度的变化，考虑了太阳辐射、内部覆盖层、外部环境等因素。

  • 公式：d(tCovE)/dt = (1/capCovE) * (rGlobSunCovE + hCovInCovE - hCovEOut - rCovESky)

• 灯具温度 (tLamp)：

  • 描述灯具温度的变化，考虑了灯具输入功率、空气、覆盖层、热屏等因素。

  • 公式：d(tLamp)/dt = (1/capLamp) * (qLampIn - hLampAir - rLampSky - rLampCovIn - rLampThScr - rLampPipe - rLampAir - rLampBlScr - rParLampFlr - rNirLampFlr - rFirLampFlr - rParLampCan - rNirLampCan - rFirLampCan - hLampCool + rIntLampLamp)

• 内部灯具温度 (tIntLamp)：

  • 描述内部灯具温度的变化，考虑了灯具输入功率、空气、覆盖层、热屏等因素。

  • 公式：d(tIntLamp)/dt = (1/capIntLamp) * (qIntLampIn - hIntLampAir - rIntLampSky - rIntLampCovIn - rIntLampThScr - rIntLampPipe - rIntLampAir - rIntLampBlScr - rParIntLampFlr - rNirIntLampFlr - rFirIntLampFlr - rParIntLampCan - rNirIntLampCan - rFirIntLampCan - rIntLampLamp)

2. 蒸汽平衡方程：

• 空气蒸汽压力 (vpAir)：

  • 描述温室空气蒸汽压力的变化，考虑了作物蒸腾、加热系统、通风等因素。

  • 公式：d(vpAir)/dt = (1/capVpAir) * (mvCanAir + mvPadAir + mvFogAir + mvBlowAir - mvAirThScr - mvAirTop - mvAirOut - mvAirOutPad - mvAirMech - mvAirBlScr)

• 顶部隔间蒸汽压力 (vpTop)：

  • 描述顶部隔间蒸汽压力的变化，考虑了空气流动、覆盖层等因素。

  • 公式：d(vpTop)/dt = (1/capVpTop) * (mvAirTop - mvTopCovIn - mvTopOut)

3. 碳平衡方程：

• 空气 CO₂ 浓度 (co2Air)：

  • 描述温室空气 CO₂ 浓度的变化，考虑了作物光合作用、通风、外部 CO₂ 注入等因素。

  • 公式：d(co2Air)/dt = (1/capCo2Air) * (mcBlowAir + mcExtAir + mcPadAir - mcAirCan - mcAirTop - mcAirOut)

• 顶部隔间 CO₂ 浓度 (co2Top)：

  • 描述顶部隔间 CO₂ 浓度的变化，考虑了空气流动、通风等因素。

  • 公式：d(co2Top)/dt = (1/capCo2Top) * (mcAirTop - mcTopOut)

4. 作物生长模型方程：

• 碳水化合物缓冲区 (cBuf)：

  • 描述作物中碳水化合物的变化，考虑了光合作用、呼吸作用、果实和叶子的生长等因素。

  • 公式：d(cBuf)/dt = mcAirBuf - mcBufFruit - mcBufLeaf - mcBufStem - mcBufAir

• 叶子中的碳水化合物 (cLeaf)：

  • 描述叶子中碳水化合物的变化，考虑了光合作用、呼吸作用、叶子修剪等因素。

  • 公式：d(cLeaf)/dt = mcBufLeaf - mcLeafAir - mcLeafHar

• 茎中的碳水化合物 (cStem)：

  • 描述茎中碳水化合物的变化，考虑了光合作用、呼吸作用等因素。

  • 公式：d(cStem)/dt = mcBufStem - mcStemAir

• 果实中的碳水化合物 (cFruit)：

  • 描述果实中碳水化合物的变化，考虑了光合作用、呼吸作用、果实收获等因素。

  • 公式：d(cFruit)/dt = mcBufFruit - mcFruitAir - mcFruitHar

• 作物发育阶段 (tCanSum)：

  • 描述作物发育阶段的变化，考虑了作物温度的影响。

  • 公式：d(tCanSum)/dt = (1/86400) * tCan

代码的应用场景：

该代码主要用于温室模型的仿真，帮助研究人员定义温室中各种物理和生物过程的动态变化。通过调整这些 ODEs，可以模拟不同环境条件下温室中的温度、湿度、CO₂ 浓度和作物生长情况。

总结：

这段代码的主要目的是为温室模型设置常微分方程，确保模型能够模拟温室中各种物理和生物过程的动态变化。通过定义这些 ODEs，研究人员可以更好地理解和优化温室中的环境控制和作物生长策略。