金永奎，赵海瑞，薛新宇，孙竹

(1. 农业农村部南京农业机械化研究所，南京市，210014； 2. 江苏省农业机械试验鉴定站，南京市，210017)

0 引言

随着高效农业的发展以及节水、减肥的要求，水肥一体化技术和设备得到了广泛的应用[1-2]。在压差式施肥罐、高压施肥泵、文丘里施肥器、水力施肥泵等水肥一体化设备[3-5]的基础上，近年来水肥一体机应用比例越来越高[6]。水肥一体机由控制器控制，同时控制水肥供给，由泵辅助将肥液连续定量注入灌溉管道，能实现精确水肥配比。控制系统是水肥一体机的核心部分，决定了总体性能。国内外对控制系统进行了较多的研究，国外在大田和温室作物中已普遍应用，技术成熟先进[7-8]；我国也对水肥一体机控制系统及方法进行了深入研究[9-14]，李加念等[15]通过改变PWM的占空比对脉冲电磁阀进行控制，改变文丘里施肥器的吸肥量，实现施肥在1.25%～9.13%范围内可调；袁洪波等[16]利用增量式PID算法和改进Smith预估器对营养液的制备过程进行精确控制；王海华等[17]设计了粗细分段控制策略，较好地克服EC值的过量超调，同时混肥时间和实测EC值能够满足实际需求。目前水肥一体机类型很多，原理各异，受流量、压力、肥液浓

度、采用的部件及控制方法的影响很大，性能质量参差不齐，还存在调节时间长、配比波动大等问题。

本文针对大面积应用的水肥一体机研制配套的控制系统，采用变量注入、比例、EC/pH实时调节等技术，实现精准智能控制水肥流量，精确调整水肥配比，解决水肥一体化模式下灌水与施肥比例匹配性问题。……