代拥军 姜 浩 骆东松 武晓峰

（1.甘肃刘化（集团）有限责任公司 兰州 730030）（2.兰州理工大学电气工程与信息工程学院 兰州 730050）

1 引言

水肥一体化技术是一种集灌溉和施肥于一体的新型智能农业技术。根据土壤养分含量和作物种类对肥料的要求和特点，水肥一体化借助压力系统将可溶性肥料和水结合，并通过滴灌将混合肥料溶液送至作物根部区域，达到节水节肥和保证农产品质量的目的［1～3］。 其中，水肥一体化调控设备的设计和控制策略是实现智能施肥灌溉的关键［4～6］。

水肥一体化中的EC 值调控具有严重的非线性，循环管路等因素又增加了系统的时滞性。经典的PID控制方法很难满足水肥控制系统的要求［7-8］。袁洪波等［9］突出了EC 控制二阶滞后模型，其引入的混肥桶装置更增加了系统的滞后性，并且增加系统的复杂度。牛寅等［10］提出的轮灌条件下混肥模式中，其输入和输出均是和时间有关的函数，容易影响到长时滞情况下系统参数的整定，难以建立有效的系统数学模型和进行仿真。王海华等［11］采用分段的调控肥液EC 的模式，虽然在理论上进行了很透彻的分析，但目前只有仿真效果。李建安等［12］开发了一种基于脉宽调制的文丘里变量施肥装置，并采用模糊控制进一步电磁阀开度，减少了混肥的误差。

本文针对水肥一体化营养液调控过程中EC值的时滞、非线性以及大惯性的特点，提出一种模糊自适应PID 控制算法的EC 值调控策略。采用文丘里吸肥装置，结合整个水肥调控系统，建立模型分析EC 值控制策略；……