基于模糊免疫PID算法的施肥营养液pH值调节.pdf

江苏农业学报(JiangsuJ.of Agr.Sci.)，2018，34(2):307~312 http:/ / 307 刘　 玲，牛海霞. 基于模糊免疫PID算法的施肥营养液pH值调节[J].江苏农业学报，2018，34(2):307-312. doi:10.3969/ j.issn.1000-4440.2018.02.012 基于模糊免疫PID算法的施肥营养液pH值调节 刘　 玲，　 牛海霞 (内蒙古机电职业技术学院，内蒙古 呼和浩特 010070) 　 　 摘要:　 精准园艺农业中一些作物会对施肥所用营养液有pH值的要求。 基于此，本试验设计了施肥营养液 pH值调节控制系统。 针对在施肥营养液pH值调节过程中出现的非线性、大时迟滞性等问题，采用了基于模糊免 疫PID算法来控制pH值。 整个算法是基于微控制器STM32F104实现的，采用Matlab软件对算法进行了仿真，在 仿真过程中，将模糊免疫PID算法与传统PID算法进行了仿真数据比较，试验结果表明模糊免疫PID算法在调节 速度、控制pH的准确性和稳定性方面均优于传统PID算法。 最后将模糊免疫PID算法应用于所设计的肥液pH 值调节平台，结果表明该算法具有良好的稳定性、准确性。 关键词:　 营养液； pH值调节控制； 模糊免疫PID算法 中图分类号:　 S147　 　 　 文献标识码:　 A　 　 　 文章编号:　 1000-4440(2018)02-0307-06 A regulating process of pH value based on fuzzy immune PID algorithm LIU Ling，　 NIU Hai-xia (InnerMongolia Technical College of Mechanics and Electrics，Hohhot 010070，China) 　 　 Abstract:　 In precision gardening agriculture，some cropshaverequirementfor pHvalueof nutrient solutionused in fertilization. So，the pH value regulation and control system of fertilizer nutrient solution was designed in this study. The fuzzy immune PID algorithm was used to control the pH value in order to solve the problems of nonlinear and large delay during thepHvalue adjustment of fertilizer nutrient solution.Thewhole algorithmwasimplementedbasedonthemicrocon- troller STM32F104，and the simulation of the algorithmwas implemented by Matlab.The Matlab simulation results showed that fuzzy immune PID algorithm was superior tothetraditional PIDalgorithm in adjustingthe speed，controllingthe accu- racy and stability of the pH. Finally，thefuzzy immune PID algorithmwas applied in the designedfertilizer pH adjustment platform. The results showed that thefuzzy immune PID algorithm had good stability and accuracy.