这段代码定义了一个名为 setGlStates
的 MATLAB 函数,用于为 GreenLight 温室模型设置状态变量。GreenLight 模型是一个用于模拟温室气候和作物生长的动态模型,状态变量是模型的核心组成部分,用于描述温室和作物在不同时间点的状态。
代码结构
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函数定义:
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function setGlStates(gl)
:定义了一个名为setGlStates
的函数,输入参数gl
是一个DynamicModel
对象,用于表示 GreenLight 模型。
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注释:
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代码开头有详细的注释,解释了函数的用途和参考内容。注释中提到,具体的模型方程和参考文献可以在
setGlOdes
函数中找到。
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状态变量设置:
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使用
addState(gl, '状态变量名')
的方式为模型添加状态变量。每个状态变量都有简短的注释,说明其物理意义和单位。
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状态变量分类
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温室气候相关状态:
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CO2 浓度:
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co2Air
:主温室区(main compartment)的 CO2 浓度,单位是mg m^{-3}
。 -
co2Top
:顶部温室区(top compartment)的 CO2 浓度,单位是mg m^{-3}
。
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温度:
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tAir
:主温室区的空气温度,单位是°C
。 -
tTop
:顶部温室区的空气温度,单位是°C
。 -
tCan
:作物冠层温度,单位是°C
。 -
tCovIn
:温室覆盖层的内侧温度,单位是°C
。 -
tThScr
:保温幕(thermal screen)的温度,单位是°C
。 -
tFlr
:温室地板的温度,单位是°C
。 -
tPipe
:加热管的温度,单位是°C
。 -
tCovE
:温室覆盖层的外侧温度,单位是°C
。 -
tSo1
到tSo5
:土壤层的温度,单位是°C
。
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水汽压:
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vpAir
:主温室区的水汽压,单位是Pa
。 -
vpTop
:顶部温室区的水汽压,单位是Pa
。
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其他气候相关状态:
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tCan24
:过去 24 小时内的平均冠层温度,单位是°C
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time
:模拟开始以来的时间,单位是s
。
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设备相关状态:
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tLamp
:灯具的温度,单位是°C
。 -
tGroPipe
:生长管(grow pipes)的温度,单位是°C
。 -
tIntLamp
:内部照明灯(interlights)的温度,单位是°C
。 -
tBlScr
:遮阳幕(blackout screen)的温度,单位是°C
。
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作物模型相关状态:
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碳水化合物:
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cBuf
:缓冲区的碳水化合物含量,单位是mg{CH2O} m^{-2}
。 -
cLeaf
:叶片中的碳水化合物含量,单位是mg{CH2O} m^{-2}
。 -
cStem
:茎中的碳水化合物含量,单位是mg{CH2O} m^{-2}
。 -
cFruit
:果实中的碳水化合物含量,单位是mg{CH2O} m^{-2}
。
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作物发育阶段:
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tCanSum
:作物发育阶段的温度累积值,单位是°C day
。
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代码功能
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设置状态变量:通过调用
addState
函数,将各种状态变量添加到gl
对象中。这些状态变量描述了温室和作物在不同时间点的状态。 -
模块化设计:将状态变量按类别分组,便于理解和维护。
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动态模拟:状态变量是动态模型的核心,通过求解微分方程(在
setGlOdes
中定义),可以模拟温室和作物随时间的演变。
代码用途
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温室气候模拟:通过设置温室内的温度、CO2 浓度、水汽压等状态变量,可以模拟温室的气候变化。
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作物生长模拟:通过设置作物相关的状态变量(如碳水化合物含量、发育阶段),可以模拟作物的生长过程。
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设备模拟:通过设置灯具、加热管、遮阳幕等设备的状态变量,可以模拟这些设备的运行状态和效果。
总结
这段代码定义了一个用于设置 GreenLight 温室模型状态变量的 MATLAB 函数。状态变量涵盖了温室气候、作物生长和设备运行等多个方面,是动态模型的核心组成部分。通过设置这些状态变量,可以模拟温室和作物随时间的动态变化。代码结构清晰,便于理解和维护,适用于温室气候模拟、作物生长模拟和设备优化等领域。