这段代码是一个用于运行和比较不同灯具设置下温室环境模拟的MATLAB脚本。具体来说,它使用了GreenLight模型来模拟温室内的温度变化,并比较了三种不同的灯具设置:高压钠灯(HPS)、LED灯以及带有冷却系统的LED灯。以下是代码的详细解释:
1. 初始化
tic;
tic
用于启动计时器,记录代码运行的时间。
2. 设置模拟参数
seasonLength = 10; % season length in days firstDay = 1; % days since beginning of data (01-01-2000)
seasonLength
设置了模拟的季节长度(10天)。firstDay
设置了模拟开始的时间(从2000年1月1日开始的第一天)。
3. 加载天气数据
[weather, startTime] = loadSelYearHiRes(firstDay, seasonLength);
loadSelYearHiRes
函数加载了从firstDay
开始的seasonLength
天的高分辨率天气数据。weather
是一个包含天气数据的矩阵。startTime
是模拟开始的日期和时间。
4. 计算从年初到模拟开始的秒数
secsInYear = seconds(startTime-datetime(year(startTime),1,1,0,0,0));
- 计算从年初(1月1日)到
startTime
的秒数,用于后续的土壤温度计算。
5. 添加土壤温度数据
weather(:,8) = soilTempNl(secsInYear+weather(:,1)); % add soil temperature
soilTempNl
函数计算了土壤温度,并将其添加到weather
矩阵的第8列。
6. 创建GreenLight模型实例
hps = createGreenLightModel('hps', weather, startTime); led = createGreenLightModel('led', weather, startTime);
createGreenLightModel
函数创建了两个GreenLight模型实例:一个使用高压钠灯(HPS),另一个使用LED灯。hps
和led
分别是这两个模型的实例。
7. 创建带有冷却系统的LED模型
ledCool = DynamicModel(led); setParam(ledCool, 'etaLampCool', 0.4); % LED with cooling
ledCool
是基于led
模型创建的另一个实例,但增加了冷却系统。setParam
函数设置了冷却效率参数etaLampCool
为0.4。
8. 运行模拟
solveFromFile(hps, 'ode15s'); solveFromFile(led, 'ode15s'); solveFromFile(ledCool, 'ode15s');
solveFromFile
函数使用ode15s
求解器分别对hps
、led
和ledCool
模型进行求解,模拟温室内的温度变化。
9. 调整数据分辨率
hps = changeRes(hps,300); % set data to a fixed step size (5 minutes) led = changeRes(led,300); ledCool = changeRes(ledCool,300);
changeRes
函数将模拟结果的数据分辨率调整为固定的时间步长(300秒,即5分钟)。
10. 绘制温度曲线
plot(hps.x.tAir); hold on plot(hps.x.tLamp); plot(led.x.tLamp); plot(ledCool.x.tLamp); title('Temperature (癈)'); legend('Air', 'HPS', 'LED', 'LED cooling');
- 使用
plot
函数绘制了四种温度曲线:hps.x.tAir
:温室空气温度。hps.x.tLamp
:高压钠灯的温度。led.x.tLamp
:LED灯的温度。ledCool.x.tLamp
:带有冷却系统的LED灯的温度。
title
设置了图表的标题。legend
添加了图例,标识每条曲线对应的内容。
11. 结束计时
toc;
toc
用于结束计时,并输出代码运行的总时间。
总结
这段代码的主要目的是通过GreenLight模型模拟不同灯具设置下温室内的温度变化,并比较高压钠灯、LED灯以及带有冷却系统的LED灯对温室温度的影响。最终,代码绘制了温度随时间变化的曲线,帮助用户直观地比较不同灯具设置的效果。