fig09HeatByLightFourDaysHybrid脚本

这段 MATLAB 代码用于生成一幅图,展示在混合光照场景下,温室的室内温度、灯具控制以及热量缓冲内容的变化。该图用于论文中的图9,论文标题为《Heating greenhouses by light: A novel concept for intensive greenhouse production》,发表在《Biosystems Engineering》期刊上。

代码的主要功能如下:


1. 数据加载

  • outputFolder:指定存储模拟输出数据的文件夹路径。

  • 加载五个模拟场景的数据:

    1. HL-320_ams_hps_blScr_hHarvest_noBoil_intLamp120_day270_length350.mat:320 µmol 混合光照且带有遮阳幕的场景(h320scr)。

    2. HL-370_ams_hps_blScr_hHarvest_noBoil_intLamp170_day270_length350.mat:370 µmol 混合光照且带有遮阳幕的场景(h370scr)。

    3. HL-320-NBO_ams_hps_hHarvest_noBoil_intLamp120_day270_length350.mat:320 µmol 混合光照且没有遮阳幕的场景(h320)。

    4. HL-370-NBO_ams_hps_hHarvest_noBoil_intLamp170_day270_length350.mat:370 µmol 混合光照且没有遮阳幕的场景(h370)。

    5. L-450_ams_led_blScr_hHarvest_noBoil_ppfd450_day270_length350.mat:450 µmol 纯 LED 光照的场景(p450)。


2. 颜色定义

  • 使用 lines() 函数生成一组颜色,并分别赋值给 blue, red, yellow, purple 等变量,用于后续绘图。


3. 绘制三幅子图

  • 子图 1:室内空气温度

    • 使用 plotMeans 函数绘制五个场景的室内温度(p450.x.tAir, h320scr.x.tAir, h320.x.tAir, h370scr.x.tAir, h370.x.tAir)。

    • 绘制设定温度(h320scr.a.heatSetPoint-1)。

    • 设置 x 轴范围为第 100 天到第 104 天,并将时间戳转换为日期格式(dd/mm)。

    • 设置 y 轴范围为 [10, 28],并添加 y 轴标签“温度(℃)”。

    • 添加图例,标识“L 450”、“H/L 320”、“H/L 320 NBO”、“H/L 370”、“H/L 370 NBO”和“设定温度”。

  • 子图 2:灯具控制

    • 使用 smooth 函数平滑数据后,绘制五个场景的灯具输入(p450.a.qLampIn + p450.a.qIntLampIn, h320scr.a.qLampIn + h320scr.a.qIntLampIn, h320.a.qLampIn + h320.a.qIntLampIn, h370scr.a.qLampIn + h370scr.a.qIntLampIn, h370.a.qLampIn + h370.a.qIntLampIn)。

    • 设置 x 轴范围为第 100 天到第 104 天,并将时间戳转换为日期格式(dd/mm)。

    • 添加图例,标识“L 450”、“H/L 320”、“H/L 320 NBO”、“H/L 370”和“H/L 370 NBO”。

    • 设置 y 轴范围为 [0, 200],并添加 y 轴标签“灯具输入(W/m²)”。

  • 子图 3:热量缓冲内容

    • 绘制五个场景的热量缓冲内容(p450.x.eBufCold + p450.x.eBufHot, h320scr.x.eBufCold + h320scr.x.eBufHot, h320.x.eBufCold + h320.x.eBufHot, h370scr.x.eBufCold + h370scr.x.eBufHot, h370.x.eBufCold + h370.x.eBufHot)。

    • 设置 x 轴范围为第 100 天到第 104 天,并将时间戳转换为日期格式(dd/mm)。

    • 设置 y 轴范围为 [0, 2.5],并添加 y 轴标签“热量缓冲内容(MJ/m²)”。

    • 添加图例,标识“L 450”、“H/L 320”、“H/L 320 NBO”、“H/L 370”和“H/L 370 NBO”。


代码的输出:

  • 该代码生成一幅包含三幅子图的图:

    1. 室内空气温度:展示五个场景的室内温度变化,以及设定温度。

    2. 灯具控制:展示五个场景的灯具输入变化。

    3. 热量缓冲内容:展示五个场景的热量缓冲内容变化。


代码的用途:

  • 该代码用于分析在混合光照场景下,温室的室内温度、灯具控制以及热量缓冲内容的变化。通过可视化这些数据,研究人员可以评估不同光照和加热策略的效果,并为温室加热系统的设计和优化提供依据。


代码中的关键变量:

  • p450.x.tAir:450 µmol 纯 LED 光照场景下,室内温度。

  • h320scr.x.tAir:320 µmol 混合光照且带有遮阳幕的场景下,室内温度。

  • h320.x.tAir:320 µmol 混合光照且没有遮阳幕的场景下,室内温度。

  • h370scr.x.tAir:370 µmol 混合光照且带有遮阳幕的场景下,室内温度。

  • h370.x.tAir:370 µmol 混合光照且没有遮阳幕的场景下,室内温度。

  • h320scr.a.heatSetPoint:设定温度。

  • p450.a.qLampIn + p450.a.qIntLampIn:450 µmol 纯 LED 光照场景下,灯具输入。

  • h320scr.a.qLampIn + h320scr.a.qIntLampIn:320 µmol 混合光照且带有遮阳幕的场景下,灯具输入。

  • h320.a.qLampIn + h320.a.qIntLampIn:320 µmol 混合光照且没有遮阳幕的场景下,灯具输入。

  • h370scr.a.qLampIn + h370scr.a.qIntLampIn:370 µmol 混合光照且带有遮阳幕的场景下,灯具输入。

  • h370.a.qLampIn + h370.a.qIntLampIn:370 µmol 混合光照且没有遮阳幕的场景下,灯具输入。

  • p450.x.eBufCold + p450.x.eBufHot:450 µmol 纯 LED 光照场景下,热量缓冲内容。

  • h320scr.x.eBufCold + h320scr.x.eBufHot:320 µmol 混合光照且带有遮阳幕的场景下,热量缓冲内容。

  • h320.x.eBufCold + h320.x.eBufHot:320 µmol 混合光照且没有遮阳幕的场景下,热量缓冲内容。

  • h370scr.x.eBufCold + h370scr.x.eBufHot:370 µmol 混合光照且带有遮阳幕的场景下,热量缓冲内容。

  • h370.x.eBufCold + h370.x.eBufHot:370 µmol 混合光照且没有遮阳幕的场景下,热量缓冲内容。


代码的依赖:

  • plotMeans 函数:该函数用于计算并绘制数据的平均值。代码中未给出该函数的定义,可能是作者自定义的函数。

  • smooth 函数:该函数用于平滑数据。代码中未给出该函数的定义,可能是 MATLAB 的内置函数或作者自定义的函数。


总结:

这段代码主要用于生成一幅包含三幅子图的图,展示在混合光照场景下,温室的室内温度、灯具控制以及热量缓冲内容的变化。通过可视化这些数据,研究人员可以评估不同光照和加热策略的效果,并为温室加热系统的设计和优化提供依据。

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