本文關(guān)鍵詞：模糊與PI分段調(diào)控肥液EC的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

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【摘要】：設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中對(duì)肥液電導(dǎo)率(EC)的精量調(diào)控是實(shí)現(xiàn)智能灌溉的關(guān)鍵技術(shù)之一。肥液混合過(guò)程中,由于母液濃度、吸肥方式和灌溉流量等存在差異,試驗(yàn)檢測(cè)到的EC值會(huì)產(chǎn)生滯后和不穩(wěn)定現(xiàn)象。針對(duì)上述問題,本研究設(shè)計(jì)了一種通過(guò)測(cè)量頻率間接得到肥液電導(dǎo)率的傳感器,并以MSP430單片機(jī)為主控制器構(gòu)建了一套水肥調(diào)控試驗(yàn)系統(tǒng)。同時(shí),在肥液調(diào)控方法方面設(shè)計(jì)了粗細(xì)分段控制策略,控制方法均為以輸出相應(yīng)的占空比來(lái)控制吸肥電磁閥的開閉。當(dāng)實(shí)測(cè)EC值與目標(biāo)EC值相差較大時(shí),采用PI控制方法,能夠快速縮小差距;而當(dāng)兩者偏差較小時(shí),采用模糊控制可以使混肥EC值逼近設(shè)定值。此外,試驗(yàn)利用多管路復(fù)合式文丘里,設(shè)計(jì)了4組不同的EC目標(biāo)值和4種不同的吸肥管路組合進(jìn)行吸肥測(cè)試。結(jié)果表明,EC傳感器間接測(cè)量到的頻率與實(shí)際肥液EC值有顯著的線性關(guān)系,決定系數(shù)為0.999 5,保證了測(cè)試精度。當(dāng)目標(biāo)EC值設(shè)定為2 m S/cm時(shí),分段控制情況下實(shí)測(cè)EC達(dá)到穩(wěn)態(tài)的用時(shí)為122 s,最大EC值為2.34 m S/cm,優(yōu)于采用單PI控制的180 s和2.62 m S/cm。且目標(biāo)EC值越大,穩(wěn)態(tài)EC值越精確,但是穩(wěn)態(tài)時(shí)延和過(guò)量超調(diào)現(xiàn)象更明顯。本研究表明分段調(diào)控能夠較好地克服EC值的過(guò)量超調(diào),同時(shí)混肥時(shí)間和實(shí)測(cè)EC值能夠滿足實(shí)際需求。
【作者單位】： 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31301240) 土壤植物及其系統(tǒng)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(2014-SKL-03)
【分類號(hào)】：S126;S365
【正文快照】： 王海華,付強(qiáng),孟繁佳,梅樹立,王俊衡,李莉.模糊與PI分段調(diào)控肥液EC的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,32(15):110-116.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.15.016 http://www.tcsae.orgWang Haihua,Fu Qiang,Meng Fanjia,Mei Shuli,Wang Junheng,Li Li.Optimal design an

【相似文獻(xiàn)】

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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：1195425