基于模糊PID控制的水肥一体化研究

作     者：夏文豪 程慧 杜鏊 郑炫 邢剑飞 胡灿 XIA Wenhao;CHENG Hui;DU Ao;ZHENG Xuan;XING Jianfei;HU Can

作者机构：塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 新疆维吾尔自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 新疆农垦科学院机械装备研究所新疆石河子832000 

出 版 物：《塔里木大学学报》 (Journal of Tarim University)

年 卷 期：2024年第36卷第1期

页      面：67-74页

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：新疆生产建设兵团第二师科技合作计划项目(2022KJHZ02) 国家重点研发项目(2023YFD2000600) 塔里木大学校长基金创新研究团队项目(TDZKCX202103) 新疆生产建设兵团第一师科技项目(2022ZB006) 

主　　题：水肥一体 模糊PID Simulink仿真 

摘      要：在水肥一体化控制过程中,水肥浓度变化呈现非线性、滞后性的特点,传统的浓度调节方式存在控制精度低、响应速度较慢等问题,难以满足新疆南疆地区设施农业黄沙基质栽培模式下的水肥施用需求。本研究针对该现象设计了一种参数自整定的模糊PID控制策略,根据输入误差和误差变化率,结合模糊规则,输出Δkp、Δki、Δkd 3个整定参数,实现了对传统PID控制参数的实时调节。结果表明与传统PID控制策略相比,在母液电导率为7.2 mS cm的条件下,模糊PID在控制水肥电导率达到设定值时超调量减少了46.40%,稳态时间提前了39.05 s,具有良好鲁棒性、稳态性和响应特性,能够满足黄沙基质栽培模式下的精准水肥施用需求。