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基于云模型推理的施肥機(jī)pH值和電導(dǎo)率解耦控制

2017-08-07 09:05:00武付闖
關(guān)鍵詞:施肥機(jī)酸液肥水

李 頎,武付闖

(陜西科技大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院,陜西 西安 710021)

基于云模型推理的施肥機(jī)pH值和電導(dǎo)率解耦控制

李 頎,武付闖*

(陜西科技大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院,陜西 西安 710021)

施肥機(jī)肥水pH值和電導(dǎo)率(EC)調(diào)節(jié)過(guò)程中,由于水分蒸發(fā)、植物對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收等,調(diào)節(jié)過(guò)程存在非線(xiàn)性、時(shí)滯性、時(shí)變性、不確定性等特點(diǎn),較難建立精確的數(shù)學(xué)模型。為實(shí)現(xiàn)施肥機(jī)pH值和EC值的穩(wěn)定調(diào)節(jié),提出一種基于云模型推理的施肥機(jī)pH值和EC值解耦控制方法。采用正態(tài)云模型描述調(diào)節(jié)誤差語(yǔ)言值,基于一維正態(tài)云模型規(guī)則推理設(shè)計(jì)出云模型控制器,對(duì)pH值和EC值進(jìn)行解耦控制并在線(xiàn)修正。利用陽(yáng)臺(tái)蔬菜機(jī)進(jìn)行施肥控制試驗(yàn),結(jié)果表明,提出的云模型控制器能夠滿(mǎn)足施肥機(jī)pH值和EC值精確配比以及施肥的要求,有效提高肥水利用率。

云模型;云模型推理;pH;EC;解耦控制

無(wú)土栽培技術(shù)是一種不采用天然土壤,而采用人工配制含有植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需元素的營(yíng)養(yǎng)液來(lái)供給營(yíng)養(yǎng),使植物正常完成整個(gè)生命周期的種植技術(shù)[1]。相較于傳統(tǒng)的土培,蔬菜無(wú)土栽培具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好、節(jié)約水分和養(yǎng)分、清潔衛(wèi)生、省力省工、易于管理、避免土壤連作障礙、不受地區(qū)限制、可充分利用空間等優(yōu)點(diǎn)。近幾年來(lái),我國(guó)蔬菜無(wú)土栽培面積發(fā)展呈直線(xiàn)上升趨勢(shì)[2]。

在無(wú)土栽培技術(shù)中,肥水混合過(guò)程是一個(gè)具有時(shí)變、時(shí)滯特性的復(fù)雜系統(tǒng),并且培養(yǎng)液中的pH值和電導(dǎo)率(electric conductivity,EC)之間具有相互耦合作用[3]。能否為植物生長(zhǎng)提供比例協(xié)調(diào)、濃度適宜的營(yíng)養(yǎng)液,是栽培成功的關(guān)鍵[4]?,F(xiàn)有的對(duì)無(wú)土栽培中肥水pH值和EC值控制的研究主要集中在基于模型的控制策略和人工智能控制策略方面。常規(guī)采用的基于PID算法的肥水調(diào)節(jié)控制只是單一地控制pH值和EC值,對(duì)兩者間存在的耦合關(guān)系缺乏考慮,而且該方法的調(diào)節(jié)效果依賴(lài)于模型的精度,但獲取一個(gè)精確的模型往往需要花費(fèi)較大的成本。

本研究旨在設(shè)計(jì)一個(gè)適合植物生長(zhǎng)需求的肥水信息在線(xiàn)式檢測(cè)和實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。由于施肥機(jī)營(yíng)養(yǎng)液pH值和EC值調(diào)節(jié)過(guò)程控制本質(zhì)具有非線(xiàn)性、時(shí)滯性、時(shí)變性、不確定性等特點(diǎn),很難按照傳統(tǒng)的思路依賴(lài)建立精確的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行控制[5],因此,本研究擬在不確定性知識(shí)的基礎(chǔ)上,依據(jù)一些合理的標(biāo)準(zhǔn),將定性概念與定量描述進(jìn)行合理轉(zhuǎn)換,推出一個(gè)具有一定可行性的結(jié)論應(yīng)用于施肥過(guò)程,從而使土培系統(tǒng)肥水的pH值和EC值符合控制要求,更好滿(mǎn)足植物生長(zhǎng)需求。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

以某公司生產(chǎn)的陽(yáng)臺(tái)蔬菜機(jī)為研究對(duì)象。該蔬菜機(jī)以微控器為核心,依靠傳感器采集光照、EC值、pH值等。由于水培植物對(duì)肥水的pH值和EC值控制精度要求較高,而植物生長(zhǎng)的不同階段對(duì)于營(yíng)養(yǎng)成分的吸收不同,溫度、濕度等也會(huì)對(duì)植物吸收營(yíng)養(yǎng)成分有一定影響,加之植物生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)水分的吸收和外界光照情況下水分本身的蒸發(fā)等,系統(tǒng)總的肥水體積始終處于一個(gè)變化范圍內(nèi),而且肥水EC值和pH值之間的耦合關(guān)系也會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的配比產(chǎn)生影響,導(dǎo)致系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,肥水pH值和EC值的調(diào)節(jié)值與設(shè)定值之間偏差較大;因此,系統(tǒng)擬采取基于云模型推理的解耦控制器調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)液和酸液的釋放量,適時(shí)調(diào)節(jié)肥水的pH值和EC值,以更好滿(mǎn)足植物不同生長(zhǎng)階段的營(yíng)養(yǎng)需求。

1.1 系統(tǒng)組成

本研究所用施肥機(jī)的實(shí)物如圖1所示,結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。整個(gè)系統(tǒng)以混合罐為反應(yīng)中心,共有4個(gè)輸入和1個(gè)輸出。輸入分別為營(yíng)養(yǎng)液VA液、VB液、VC液和灌溉水,輸出為反應(yīng)混合后的肥水,由灌溉施肥泵加壓送至植株根部。營(yíng)養(yǎng)液VA液、VB液和VC液經(jīng)由蠕動(dòng)泵注入混合罐,由蠕動(dòng)泵的開(kāi)啟時(shí)間可得知各種營(yíng)養(yǎng)液實(shí)際的注入量。檢測(cè)通道由2組pH值、EC值傳感器并聯(lián)組成,用于檢測(cè)混合好的營(yíng)養(yǎng)液的pH值、EC值。

圖1 陽(yáng)臺(tái)蔬菜機(jī)實(shí)物圖Fig.1 Physical map of balcony vegetables fertilizer applicator

1, 蠕動(dòng)泵; 2, 補(bǔ)水開(kāi)關(guān); 3, 控制盒; 4, 攪拌泵; 5, 施肥泵; 6, EC值、pH值傳感器; 7, 水培植物; 8, 帶液位指示的浮球開(kāi)關(guān); 9, 混合罐1, Peristalsis pump; 2, Water switch; 3, Control box; 4, Mixing pump; 5, Fertilizer pump; 6, EC value, pH value sensor; 7, Water culture plants; 8, Floating ball switch with level indicator; 9, Mixing tank圖2 施肥EC值、pH值調(diào)節(jié)過(guò)程示意圖Fig.2 Schematic diagram of EC value and pH adjustment

為了提高傳感器測(cè)量的精度,降低過(guò)程干擾對(duì)參數(shù)測(cè)量結(jié)果的影響,將一組pH值、EC值傳感器用于測(cè)量,另一組pH值、EC值傳感器用于校正。具體過(guò)程如下:在采樣時(shí)刻分別采集進(jìn)水和出水2個(gè)通道的傳感器測(cè)量值,對(duì)2個(gè)測(cè)量值求差,若差值在正常范圍內(nèi)則判定該次有效,并以2個(gè)測(cè)量值的平均值作為本次采集值,否則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。

1.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于云模型推理的施肥機(jī)pH和EC值解耦控制系統(tǒng)的硬件整體示意圖如圖3所示。STC芯片外圍電路簡(jiǎn)單,片上資源已經(jīng)可以滿(mǎn)足施肥機(jī)需求,其低成本、低功耗的特點(diǎn)適合于本研究設(shè)計(jì)的自動(dòng)施肥灌溉測(cè)控系統(tǒng)。采取STC15F2K60S2作為主控器,與外圍電路相連接,采用HMI串口屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作界面。用戶(hù)只需接上電源,按照界面提示選擇種植的蔬菜一鍵種植即可。如果用戶(hù)自己有種植經(jīng)驗(yàn),也可以按照自己的意愿手動(dòng)操作開(kāi)啟或關(guān)閉各類(lèi)泵,實(shí)現(xiàn)肥液pH值和EC值的手動(dòng)調(diào)節(jié)。串口屏上可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度、光照度、pH值和EC值以及種植天數(shù)等信息,供用戶(hù)查看。

1.3 控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)

陽(yáng)臺(tái)蔬菜機(jī)。本文以某公司生產(chǎn)的陽(yáng)臺(tái)蔬菜機(jī)作為控制對(duì)象。蔬菜機(jī)上包含有肥水混合罐,水體總?cè)萘考s10 L,用以混合營(yíng)養(yǎng)液,供給水培植物根部吸收。

圖3 施肥機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)Fig.3 Hardware circuit design of fertilizer applicator

蠕動(dòng)泵,選取kamoer微型水泵3 V直流電機(jī),流速為5.2 mL·min-1,用以將酸液和營(yíng)養(yǎng)液緩慢加入混合灌中,給植物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)供給。

攪拌泵,選取直流12 V供電,0.5 m揚(yáng)程功率為2 W的小型普通水泵,主要功用是當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液加入后開(kāi)啟攪拌泵,使肥水充分?jǐn)嚢杌旌?,防止結(jié)晶。

施肥泵,選取直流12 V供電,2 m揚(yáng)程20 W大功率普通水泵,肥水混合均勻后由施肥泵將肥水送至植物根部供給吸收,實(shí)現(xiàn)肥水循環(huán)。

EC值傳感器,選用陸恒生物生產(chǎn)的工業(yè)在線(xiàn)電導(dǎo)率儀探頭EC計(jì)電導(dǎo)率儀電極耐高溫不銹鋼傳感器,通過(guò)檢測(cè)肥水中EC值來(lái)觀(guān)測(cè)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量是否達(dá)到植物生長(zhǎng)需求,實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液的合理供給。

pH值傳感器,選用陸恒生物生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)BNC接口DJS-1C電極pH傳感器,檢測(cè)肥水中的pH值是否適宜植物生長(zhǎng),為水培植物成長(zhǎng)構(gòu)建適宜的環(huán)境。

水培植物,通過(guò)對(duì)植物生長(zhǎng)狀況的記錄,與不采用該云模型的控制器培育的植物生長(zhǎng)狀況進(jìn)行比照。

控制盒,搭載云模型控制器解耦算法設(shè)計(jì),分析處理采集到的傳感器數(shù)據(jù),控制植物生長(zhǎng)肥水的pH值及EC值,使植物生長(zhǎng)在適宜的營(yíng)養(yǎng)供給環(huán)境下。

1.4 云模型推理控制器設(shè)計(jì)

云模型控制器主要由量化因子模塊、云模型映射模塊和驅(qū)動(dòng)因子模塊3部分組成。本系統(tǒng)中,施肥機(jī)通過(guò)EC和pH傳感器獲得EC值和pH值,將其與期望設(shè)定值的誤差通過(guò)量化因子歸一化處理后作為上述云模型映射器的定量輸入,將云模型推理規(guī)則映射輸出的定量值通過(guò)驅(qū)動(dòng)因子轉(zhuǎn)化為蠕動(dòng)泵的開(kāi)啟時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)施肥機(jī)的肥水控制。

植物不同階段對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求不同,加之溫度、濕度、光照強(qiáng)度還有植物對(duì)水分吸收和蒸發(fā)散失水分等因素都對(duì)施肥過(guò)程有較大影響;因此,本研究應(yīng)用正態(tài)云模型推理方法綜合各類(lèi)因素進(jìn)行相關(guān)推理,使?fàn)I養(yǎng)成分維持在正常范圍內(nèi)。由于EC值與pH值之間存在耦合關(guān)系,隨著EC值的不斷變化,pH值亦會(huì)隨之發(fā)生波動(dòng),這時(shí)僅僅依靠云模型推理是無(wú)法解決二者耦合關(guān)系的,因此,系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需要考慮EC值與pH值間的耦合關(guān)系并進(jìn)行解耦處理,從而使EC值和pH值控制在規(guī)定值范圍內(nèi)。圖4為pH值和EC值的云模型控制器解耦控制方框圖。

由于施肥過(guò)程中EC值和pH值的調(diào)節(jié)不僅相互影響,還受眾多不確定性因素的影響,如:VA、VB、VC液必須等充分?jǐn)嚢枞咳芙獠拍芗尤氲诙N肥料,否則過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生溶液結(jié)晶、沉淀等,從而導(dǎo)致一種營(yíng)養(yǎng)液加入完成等待另一種營(yíng)養(yǎng)液加入后的EC值和pH值并未按照設(shè)定值來(lái)變化;植物本身對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收;溫度、濕度和光照等因素對(duì)溶液EC值和pH值的影響。故此,本研究在推理系統(tǒng)中引入云模型的概念。云模型是一種定性概念與其定量表示之間的不確定性轉(zhuǎn)換模型,可同時(shí)反映所描述對(duì)象的模糊性和隨機(jī)性。

本研究控制pH值和EC值的準(zhǔn)則是調(diào)節(jié)量越接近設(shè)定值,相關(guān)蠕動(dòng)泵的開(kāi)啟時(shí)間越小。本研究的重點(diǎn)是處理pH和EC的解耦控制,因此,對(duì)于外界環(huán)境因素的影響在本研究中暫忽略不計(jì),即采用一維多規(guī)則云模型映射推理函數(shù),通過(guò)理論分析并結(jié)合對(duì)控制系統(tǒng)的研究,建立施肥機(jī)pH值和EC值控制云模型系統(tǒng)的控制規(guī)則。規(guī)則中顯示模糊語(yǔ)言值,利用云模型將模糊語(yǔ)言值表達(dá)的定性知識(shí)轉(zhuǎn)化為對(duì)象的定性知識(shí)。規(guī)則云模型推理過(guò)程:取L=5(L為規(guī)則數(shù)),定義輸入云模型集合、輸出云模型集合。設(shè)pH調(diào)節(jié)值和EC調(diào)節(jié)值的輸入云模型集合A論域?yàn)镾=[-1,1],營(yíng)養(yǎng)液和酸液的輸出云模型集合B論域?yàn)閃=[-1,1]。

A1=“偏差負(fù)大”=(-1,0.2,0.001);

A2=“偏差負(fù)小”=(-0.5,0.2,0.001);

A3=“偏差為零”=(0,0.2,0.001);

A4=“偏差正小”=(0.5,0.2,0.001);

A5=“偏差正大”=(1,0.2,0.001)。

B1=“控制量負(fù)大”=(-1,0.2,0.001);

盡管英語(yǔ)句式在很大程度上與漢語(yǔ)句法是一致的,但是英漢兩種語(yǔ)言畢竟存在句法結(jié)構(gòu)上和語(yǔ)序上的不同,也可能會(huì)造成翻譯過(guò)程中的語(yǔ)序顛倒。比如說(shuō),英文習(xí)慣于先展示結(jié)果,再說(shuō)明原因,而中文與之恰恰相反。英文的倒裝句,強(qiáng)調(diào)句也會(huì)造成與中文的行文邏輯不一致的現(xiàn)象。因此,可以采用逆譯法,符合漢語(yǔ)的行文邏輯,使接受者達(dá)到與原文讀者一樣的反應(yīng)。

B2=“控制量負(fù)小”=(-0.5,0.2,0.001);

B3=“控制量為零”=(0,0.2,0.001);

B4=“控制量正小”=(0.5,0.2,0.001);

B5=“控制量正大”=(1,0.2,0.001)。

定義一維云模型推理規(guī)則,表示如下:

IfA=Ai,thenB=Bi。

在一總?cè)莘e為500 mL的純凈水溶液中分別添加營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)EC值和酸液調(diào)節(jié)pH值,觀(guān)察兩者之間的變化關(guān)系,實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度為18.8 ℃,數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)表1和表2。

一般灌溉用水的EC值要求<0.8 mS·cm-1,植物生長(zhǎng)最理想的EC值通常在1.2~1.8 mS·cm-1之間,最高不宜超過(guò)2.5 mS·cm-1。大多數(shù)花卉植物生長(zhǎng)最適宜的pH值范圍在5.5~6.5之間,因?yàn)樵谶@個(gè)范圍內(nèi)有效養(yǎng)分含量最高,有利于植物吸收利用。采集使EC值從0~3 mS·cm-1變化的營(yíng)養(yǎng)液添加量,以及相對(duì)應(yīng)的pH值變化數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線(xiàn)擬合,如圖5所示。另采集不同酸液添加量下溶液pH值與EC值相應(yīng)變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線(xiàn)擬合,如圖6所示。

圖4 pH值和EC值云模型控制器解耦控制方框圖Fig.4 Block diagram of decoupling control process of pH and EC cloud model controller

表1 調(diào)節(jié)EC值對(duì)pH值的影響

Table 1 Effect of EC value adjustment on pH value

營(yíng)養(yǎng)液滴入量Additionofnutrientsolution/mLEC/(mS·cm-1)pH營(yíng)養(yǎng)液滴入量Additionofnutrientsolution/mLEC/(mS·cm-1)pH0041775143606411068730153806362092688163996293116684174236284138674184426265161672194626246184667204816207207664255766158230660306686079253660408435951027465845927591112956544897459012318648499895901333964650999588

表2 調(diào)節(jié)pH值對(duì)EC值的影響

Table 2 Effect of pH value adjustment on EC value

營(yíng)養(yǎng)液滴入量Additionofnutrientsolution/mLpHEC/(mS·cm-1)營(yíng)養(yǎng)液滴入量Additionofnutrientsolution/mLpHEC/(mS·cm-1)0744045122711161730461326512727060461426014136700491525415546460501625116856210521724618166020531824219875590541923821083560622023322493090742522529610290088302173671127910140204502

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知二者之間存在耦合關(guān)系:

Y11=0.23X1+0.45;

Y1=Y11+Y22;

Y2=Y12+Y21。

2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析

本研究以水培種植黃瓜為例,由某農(nóng)業(yè)公司提供的種植數(shù)據(jù)可知:黃瓜生長(zhǎng)適宜的pH環(huán)境為5.5~7.2;出芽期為5 d,定植期為20~25 d,日株用肥標(biāo)準(zhǔn)EC值宜控制在1.5 mS·cm-1;掛果期為30~35 d,日株用肥標(biāo)準(zhǔn)EC值宜控制在1.8~2.1 mS·cm-1;盛果期為60 d,日株用肥標(biāo)準(zhǔn)EC值宜控制在2.1~2.8 mS·cm-1。

基于上述數(shù)據(jù),以?huà)旃诘狞S瓜為例,分別使EC值控制在2.0 mS·cm-1,pH值控制在6.3。利用本研究所提出的解耦方法,通過(guò)計(jì)算得出營(yíng)養(yǎng)液和酸液調(diào)節(jié)量,采用云模型解耦控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,對(duì)調(diào)節(jié)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄,如圖7所示。陽(yáng)臺(tái)蔬菜機(jī)盛水總體積為10 L,通過(guò)計(jì)算得出需添加的營(yíng)養(yǎng)液和酸液量并開(kāi)始添加,加液完成后開(kāi)啟攪拌泵進(jìn)行攪拌,采用蠕動(dòng)泵加液,5 V供電下滴落速度0.315 mL·s-1,首次添加營(yíng)養(yǎng)液和酸液時(shí)由于調(diào)節(jié)量大,時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng),粗調(diào)完成后,采集pH和EC值數(shù)據(jù),通過(guò)云模型控制器進(jìn)行下一步細(xì)調(diào),最終可以觀(guān)察到EC值與pH值調(diào)節(jié)精準(zhǔn),EC值穩(wěn)定在2.0 mS·cm-1左右,pH值穩(wěn)定在6.3左右,誤差分別控制在2%和5%。

圖5 營(yíng)養(yǎng)液添加量對(duì)EC值和pH值的影響Fig.5 Effect of nutrient solution addition on EC and pH value

圖6 酸液添加量對(duì)pH值和EC值的影響Fig.6 Effect of acid addition on pH and EC value

圖7 云模型控制器調(diào)節(jié)肥液效果的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖Fig.7 Real-time data of adjustment by cloud model controller

3 小結(jié)

考慮到施肥過(guò)程中外界溫度、濕度、光照強(qiáng)度、植物對(duì)水分的吸收以及蒸發(fā)散失水分等因素的影響,本研究采用云模型推理控制器實(shí)現(xiàn)肥水比例的在線(xiàn)調(diào)節(jié)功能,根據(jù)植物的不同生長(zhǎng)階段自動(dòng)調(diào)控肥水比例,并且采用靜態(tài)解耦方式解決pH和EC之間的耦合關(guān)系,實(shí)現(xiàn)肥水比例的在線(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)顯示,本研究所提出的方案能有效解決原施肥系統(tǒng)存在的超調(diào)量大、調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)、各路營(yíng)養(yǎng)液配比波動(dòng)大、調(diào)配誤差大等問(wèn)題,使肥水的pH、EC值控制在預(yù)定范圍內(nèi),按照植物生理需求進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)供給。研究成果對(duì)于改善無(wú)土栽培植物品質(zhì),提高肥料利用率,節(jié)約成本等均有積極意義,并可為自動(dòng)化、智能化農(nóng)業(yè)發(fā)展提供借鑒與參考。

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[2] 毛罕平, 胡云輝, 左志宇, 等. 設(shè)施栽培中母液加入量與營(yíng)養(yǎng)液EC/pH值的回歸模型[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2012, 34(2):149-152. MAO H P, HU Y H, ZUO Z Y, et al. Regression model of the mother liquid dosage and the value of EC/pH in facility cultivation[J].JournalofAgriculturalMechanizationResearch, 2012, 34(2): 149-152. (in Chinese with English abstract)

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(責(zé)任編輯 高 峻)

Electric conductivity and pH decoupling control of fertilizer applicator based on cloud model reasoning

LI Qi, WU Fuchuang*

(SchoolofElectricalandInformationEngineering,ShaanxiUniversityofScienceandTechnology,Xi’an710021,China)

Due to evaporation, plants absorption of water and nutrients, and other factors, the adjustment process of pH and electric conductivity (EC) value of fertilizer and water of fertilizer applicator existed problems such as nonlinear, time-lag, time-varying and uncertainty. Therefore, it was difficult to establish accurate mathematical model. In order to realize the stable adjustment of pH and EC value, an EC and pH decoupling control method for fertilizer applicator was proposed based on cloud model reasoning. In this method, normal cloud model was adopted to describe adjust error language value, and a cloud model controller was designed based on one-dimensional normal cloud model rule reasoning to realize the decoupling control of pH and EC value and online correction. Experimental test showed that the proposed cloud model controller could meet the requirement of precision of pH and EC value, and improve the utilization rate of fertilizer and water.

cloud model; cloud model reasoning; pH; EC; decoupling control

http://www.zjnyxb.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.07.16

2017-02-16

陜西省科技廳農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(2015NY028);西安市未央?yún)^(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目(201305);陜西科技大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目(BJ13-15)

李頎(1973—),女,陜西西安人,碩士,教授,研究方向?yàn)楣I(yè)自動(dòng)化與智能控制。E-mail: liqidq@sust.edu.cn

*通信作者,武付闖,E-mail: 787832964@qq.com

S24

A

0528-9017(2017)07-1172-07

浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)ActaAgriculturaeZhejiangensis, 2017,29(7): 1172-1178

李頎,武付闖. 基于云模型推理的施肥機(jī)pH值和電導(dǎo)率解耦控制[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2017,29(7): 1172-1178.

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