文献类型： 中文期刊

作者： 张 真真 ¹ ; 华 珊 ² ; 华 咏竹 ³ ; 李 双伟 ² ; 韩 恺源 ² ; 许 敏界 ² ;

作者机构： 1.舟山市定海区农业技术推广中心

2.浙江省农业科学院农业装备研究所/农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室

3.杭州电子科技大学

关键词： 模型预测控制（MPC）;水肥一体化;智能水肥系统;山地果园

期刊名称：

ISSN： 1007-4929

年卷期： 2025 年 6 期

页码： 30-36

摘要： 肥料和水分是山地果园作物生长和培育的基础，灌溉设施和水肥比例不精准会影响山地果园的经济效益，水肥一体机可以按照山地果园作物需肥规律和特点制定合理的施肥灌溉方案。为了解决传统水肥一体机存在的管理粗放，智能化水平低，精准性和实时性差的问题，设计了一套基于模型预测控制（Model Predictive Control，MPC）算法的智慧水肥一体灌溉系统。该系统利用蓝牙mesh组网获取果园内信息，通过WIFI Halow技术实现数据上传，并通过MPC算法计算电动球阀的开度，实现远程精确控制水肥溶液电导率（Electrical Conductance，EC）。试验结果表明，该系统的调节时间为7.3 s，较群体智能优化PID控制缩短了82.4%，超调量为1.32%，较群体智能优化PID控制减少了80.9%。所设计的系统有效地提高了水肥灌溉过程混肥精度，能够节约灌溉所需的水量、减少人工成本、提升生产效率。