基于遗传算法的全光谱LED植物光源阵列优化研究

作者：林孝腾; Mulowayi Mutombo Arcel; 梅方炜; 郑书河^*

来源：中国农机化学报, 2020, 41(08): 163-169.

DOI：10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2020.08.025

• 全光谱LED
• 光量子通量密度
• 遗传算法
• 三角光源阵列

为解决全光谱LED发光具有一定的光束发散角,易造成植物在培育过程中光量子通量密度分布不均匀的问题,提出基于遗传算法对随机分布全光谱LED植物光源阵列进行优化设计,仿真对比三角光源阵列与传统矩形光源阵列的光量子通量密度PPFD均匀度。首先通过理论推导全光谱LED光照度与PPFD之间的换算关系式,计算换算系数,用目标平面上光照度的均匀性间接表征PPFD的均匀性,并以光照度函数的标准差构建评价函数,作为遗传算法的适应度函数。根据算法寻优结果,绘制LED阵列三维模型导入Tracepro中仿真模拟验证。结果表明:三角与矩形阵列的PPFD均匀度均超过了85%,且三角光源阵列的PPFD均匀度与光照分布特性均优于矩形光源阵列,验证了算法的可行性,同时提高了全光谱LED光源阵列的设计效率。

• 单位
  福建农林大学; 机电工程学院