卷盤式噴灌機(jī)智能灌溉模糊控制技術(shù)研究

郭依劍，朱興業(yè)*，陳盛源，劉俊萍，李偉

卷盤式噴灌機(jī)智能灌溉模糊控制技術(shù)研究

郭依劍1，朱興業(yè)1*，陳盛源2，劉俊萍1，李偉1

（1.江蘇大學(xué) 流體機(jī)械工程技術(shù)研究中心，江蘇 鎮(zhèn)江 212013；2.溫嶺市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所，浙江 溫嶺 317599）

【目的】提高卷盤式噴灌機(jī)的灌溉性能。【方法】基于模糊控制理論實(shí)現(xiàn)對(duì)卷盤式噴灌機(jī)灌溉系統(tǒng)的智能控制，以土壤濕度偏差和土壤濕度偏差變化率作為系統(tǒng)的輸入變量，以桁架車牽引速度作為系統(tǒng)輸出變量，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)輸入變量進(jìn)行模糊處理，運(yùn)用模糊推理運(yùn)算，獲得桁架車牽引速度的模糊值，最后將模糊結(jié)果清晰化處理，得到桁架車牽引速度的真實(shí)值，并通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)噴灌機(jī)桁架車的行進(jìn)。【結(jié)果】當(dāng)土壤濕度偏差和土壤濕度偏差變化率較大時(shí)，噴灌機(jī)桁架車牽引速度較慢，可增加灌水量；當(dāng)土壤濕度偏差和土壤濕度偏差變化率較小時(shí)，噴灌機(jī)桁架車牽引速度較快，可減少灌水量。【結(jié)論】針對(duì)不同的土壤濕度和土壤濕度偏差變化率，系統(tǒng)可以改變噴灌機(jī)桁架車牽引速度，進(jìn)而改變灌水量，以達(dá)到對(duì)田間作物進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉的目的。

卷盤式噴灌機(jī)；智能灌溉；模糊控制

0 引言

【研究意義】我國(guó)水資源雖然總量豐富但人均占有量較少，是世界上水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家之一。2020年中國(guó)用水總量為5 812.9億m3，其中農(nóng)業(yè)用水量高達(dá)3 612.4億m3，占全國(guó)用水總量的62.1%。然而，農(nóng)業(yè)灌溉用水效率總體偏低，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)僅為0.565，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有一定差距，節(jié)水灌溉率僅為25%，遠(yuǎn)低于國(guó)際先進(jìn)水平[1-3]。……