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温室草莓精准灌溉系统的设计与试验

文献类型： 中文期刊

作者： 腰彩红 1 ; 李扬 1 ; 王建春 1 ; 孙想 2 ; 邹苏云 3 ;

作者机构： 1.天津市农业科学院信息研究所

2.北京市农林科学院信息技术研究中心

3.天津泓柏科技有限公司

关键词： 精准灌溉;模糊自适应PID控制算法;温室草莓;仿真

期刊名称： 河北农业大学学报

ISSN： 1000-1573

年卷期： 2024 年 47 卷 006 期

页码： 17-23,39

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为解决传统温室灌溉系统存在的过量灌溉问题,保证草莓始终处于适宜的土壤湿度环境下,节约水资源,本文提出一种基于STM32 芯片和RS485 型传感器的灌溉设备.针对灌溉系统具有的非线性、惯性大且一定滞后性特性,提出了模糊自适应PID控制算法,结合调节型阀门,设计了根据土壤湿度变化实时、自动、精准调节灌溉量的系统.为了验证算法应用效果,根据温室草莓实际灌溉规律建立了数学模型,通过MATLAB/Simulink仿真对比传统PID和模糊自适应PID模拟灌溉模型,得出模糊自适应PID比传统PID超调量少7.98%,且达到稳定后稳态误差维持在±0.5%范围内的结果.本研究利用模糊规则改进了PID控制算法,将其应用到温室草莓灌溉系统中减小了超调量,降低了稳态误差,有效避免了水资源浪费.

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