基于参数自整定PID调节水肥配比控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于参数自整定PID调节水肥配比控制系统，包括水流量传感器，用于检测水流量；肥料流量传感器，用于检测肥料流量；控制器，用于根据设定值对水肥配比进行实时调节；直流电机驱动器，与控制器通讯连接，用于驱动吸肥泵；吸肥泵，用于通过吸肥通道将肥料与水进行混合。本发明专利技术能够改进现有技术的不足，提高了RBF神经网络对PID参数整定的响应速度。

Control system and method of regulating water and fertilizer ratio based on parameter self-tuning PID

The invention discloses a method based on parameter self-tuning PID control and ratio control system, including water flow sensor for detecting water flow; flow sensor for the detection of fertilizer, fertilizer flow controller, according to the set value; for real-time adjustment of the ratio of water and fertilizer; direct current motor driver is connected with the communication controller, driver for absorbing fertilizer suction pump, pump; used by suction passage and water mixed fertilizer. The invention can improve the shortage of the existing technology, and improve the response speed of the RBF neural network to the PID parameter setting.

【技术实现步骤摘要】
基于参数自整定PID调节水肥配比控制系统及方法
本专利技术涉及农业灌溉
，尤其是一种基于参数自整定PID调节水肥配比控制系统及方法。
技术介绍
水肥一体化灌溉是将灌溉和施肥融为一体的技术，近年来得到了快速的发展，水肥一体化灌溉的关键是施肥机，施肥机的的精度和可靠性主要体现在混肥过程的速度和精度上。当前常见的施肥机可以分为两种模式：复杂型和简易型，复杂型的施肥机都设置有复杂的混肥系统，按照设定好的各种肥料之间的比例关系进行吸肥，并且利用EC值传感器和pH值传感器对混合后的营养液进行检测，根据检测结果控制吸肥量，使混合后的营养液达到预设的EC值和pH值；复杂型施肥机主要分为两种类型：管道混合腔混肥系统和开放桶式混肥系统。管道混合腔混肥系统采用以下方法混肥：水从腔体的下游进入施肥器入口管道中，水流驱动文丘里进行母液注射，然后经过施肥加压泵的叶轮搅拌混合后进入混肥腔的上游，混合完毕后的水肥营养液从混肥腔出口流出；开放桶式混肥系统利用混肥桶代替混肥腔，采用以下方法混肥：水和由母液通道吸取的肥料均注入混肥桶中进行搅拌和混合，形成均匀的水肥营养液，然后由施肥加压泵向外泵出营养液。一般情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于参数自整定PID调节水肥配比控制系统，其特征在于：包括，水流量传感器(1)，用于检测水流量；肥料流量传感器(2)，用于检测肥料流量；控制器(3)，用于根据设定值对水肥配比进行实时调节；直流电机驱动器(4)，与控制器(3)通讯连接，用于驱动吸肥泵(5)；吸肥泵(5)，用于通过吸肥通道将肥料与水进行混合。

【技术特征摘要】
1.一种基于参数自整定PID调节水肥配比控制系统，其特征在于：包括，水流量传感器(1)，用于检测水流量；肥料流量传感器(2)，用于检测肥料流量；控制器(3)，用于根据设定值对水肥配比进行实时调节；直流电机驱动器(4)，与控制器(3)通讯连接，用于驱动吸肥泵(5)；吸肥泵(5)，用于通过吸肥通道将肥料与水进行混合。2.一种权利要求1所述的基于参数自整定PID调节水肥配比控制系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：A、设定各个吸肥通道的水肥流量配比比值Pn(exp)，n代表吸肥通道的编号；B、系统初始化，设定各路吸肥通道的PID控制参数，RBF神经网络的惯性系数、学习速率、动量因子、节点基宽和节点中心矢量等参数；C、对当前水路的流量Q(k)和第N路吸肥通道的流量Qn(k)进行采样，n代表吸肥通道的编号，k代表当前采样次数；D、计算设定流量比值和实际流量比值之间的偏差En(k)；E、利用RBF神经网络得到增量式PID控制算法的最佳参数组合kp，ki，kd，并根据这三个参数利用增量式PID控制算法进行吸肥通道的流量调控；F、N＝N+1，重复上述步骤对下一编号的吸肥通道进行调节。3.根据权利要求2所述的基于参数自整定PID调节水肥配比控制系统的控制方法，其特征在于：步骤D中，通过以下公式计算设定流量比值和实际流量比值之间的偏差En(k)，4.根据权利要求2所述的基于参数自整定PID调节水肥配比控制系统的控制方法，其特征在于：步骤E中，根据以下公式利用RBF神经网络得到增量式PID控制算法...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁洪波，蔡振江，程曼，韩丽娟，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：河北,13