Reinforcement Learning Versus Model Predictive Control on Greenhouse Climate Control

Auteurs : Bernardo Morcego, Wenjie Yin, Sjoerd Boersma, Eldert van Henten, Vicenç Puig, Congcong Sun

Licence : CC BY-NC-SA 4.0

Résumé : Greenhouse is an important protected horticulture system for feeding the world with enough fresh food. However, to maintain an ideal growing climate in a greenhouse requires resources and operational costs. In order to achieve economical and sustainable crop growth, efficient climate control of greenhouse production becomes essential. Model Predictive Control (MPC) is the most commonly used approach in the scientific literature for greenhouse climate control. However, with the developments of sensing and computing techniques, reinforcement learning (RL) is getting increasing attention recently. With each control method having its own way to state the control problem, define control goals, and seek for optimal control actions, MPC and RL are representatives of model-based and learning-based control approaches, respectively. Although researchers have applied certain forms of MPC and RL to control the greenhouse climate, very few effort has been allocated to analyze connections, differences, pros and cons between MPC and RL either from a mathematical or performance perspective. Therefore, this paper will 1) propose MPC and RL approaches for greenhouse climate control in an unified framework; 2) analyze connections and differences between MPC and RL from a mathematical perspective; 3) compare performance of MPC and RL in a simulation study and afterwards present and interpret comparative results into insights for the application of the different control approaches in different scenarios.

Soumis à arXiv le 10 Mar. 2023

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.