中国农村水利水电2016,Issue(2) :5-8.

灰色预测模糊PID灌溉控制技术开发

Grey Prediction Fuzzy-PID Control Technology for Irrigation

张育斌 魏正英 马胜利 唐大辉 李建军
中国农村水利水电2016,Issue(2) :5-8.

灰色预测模糊PID灌溉控制技术开发

Grey Prediction Fuzzy-PID Control Technology for Irrigation

张育斌 1魏正英 1马胜利 1唐大辉 1李建军2
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作者信息

  • 1. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安710054
  • 2. 新疆大学机械工程学院,乌鲁木齐830047
  • 折叠

摘要

针对节水自动灌溉中的水肥比例调节和灌溉精度低的控制问题,设计了基于 PID控制、模糊控制和灰色预测控制相结合的控制算法,在P ID控制的基础上,通过模糊规则进行模糊推理,查询模糊矩阵表进行参数自整定,从而实时调整PID各项参数,加入多因素灰色预测MGM(1,n)解决时滞现象,进行有效的预测作物的需水量,达到对系统的精确灌溉控制。运行测试:该系统与常规PID控制相比,超调量降低了14.68%,系统的调节时间减少了86.62%;比较模糊PID控制,超调量略上升了1.9%,同时调节时间减少了77.71%;并验证了其在水肥浓度和肥量精量控制中,系统响应速度快和实时性好,稳定,大幅度提高了水肥灌溉效果。

Abstract

In this paper , fuzzy control and gray prediction control were designed .The PID control was based on fuzzy rules ,query fuzzy matrix table to obtain parameter self-turning .Then it can adjust the parameters of PID in real-time to achieve effectiveness .The running results show that the overshot is reduced by 14 .68% and the response time of this system reaches an 86 .62% reduction compared with conventional PID control ,the overshot has slightly risen by 14 .68% and the response time of this system reaches a 77 .71% reduction compared with fuzzy PID control .Meanwhile ,this system has response speed and good real-time performance ,stability through the experi‐ment of water fertilizer concentration and fertilizer consumption precise control ,so the water fertilizer irrigation effect is greatly en‐hanced .

关键词

水肥灌溉/PID控制/模糊PID算法/灰色预测控制

Key words

water fertilizer irrigation/PID control/fuzzy PID control/gray prediction control

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基金项目

农业领域国家科技计划(“863”计划)资助项目(2011AA100509-01)

新疆维吾尔自治区高技术计划项目(201413102)

出版年

2016
中国农村水利水电
水利部中国灌溉排水发展中心 水利部农村水电及电气化发展局 武汉大学 中国国家灌溉排水委员会

中国农村水利水电

CSTPCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1007-2284
被引量13
参考文献量7
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