[發明專利]一種模糊控制灌溉方法

無效

• 申請號: 201410671526.2
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104719100A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 吳儼;時國堅;張軍;孫繼通
• 申請（專利權）人: 無錫悟莘科技有限公司
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種模糊控制灌溉方法，屬于灌溉控制方法技術領域。

背景技術

在農作物的生長過程中，為了保證農作物生長發育的需要，需要對農作物進行灌溉。而對大面積農作物進行灌溉時，需要投入大量的人力、物力。

申請號為201310191289.5?，申請日為2013年5月21日的專利申請公開了一種灌溉系統，包括：發動機、開關、電源、水泵和噴頭，所述灌溉系統還包括控制器，所述開關同時與所述控制器、所述電源和所述發動機電連接，所述水泵與所述發動機和所述電源電連接，并連接所述噴頭。其中一個實施例中，所述控制器用于定時發送啟動信號和結束信號給所述開關；所述開關用于響應所述控制器發出的所述啟動信號，連通所述電源和所述發動機，以及響應所述結束信號，斷開所述電源和所述發動機的連接。如此一來只需設定需要的時間便可自動對植物灌溉，節約人力財力。

申請號為201410337638.4?，申請日為2014年7月16日的專利申請公開了一種智能灌溉系統，包括傳感單元、按鍵單元、時鐘單元、顯示單元、電機驅動單元、蜂鳴提示單元以及控制單元。其中，傳感單元可感知環境信息并傳輸給控制單元；按鍵單元可以對灌溉時長及條件進行設置，并將設置信息傳給控制單元；時鐘單元可產生高度精確的時間信息供控制單元使用；顯示單元可顯示時間信息及環境信息；電機驅動單元可在收到控制信號后啟動電機，驅動灌溉設備工作，并由蜂鳴提示單元進行提示；控制單元接收并處理環境信息、時間信息、設置信息，并控制電機驅動單元、顯示單元及蜂鳴提示單元工作。本發明的智能灌溉系統可以采集環境信息并自動控制灌溉設備工作，系統結構簡單，使用方便。

目前的一些灌溉系統大多還是人為決定灌溉時間與灌溉量的被動供水式灌溉，其灌溉時間和灌溉水量對育苗并不一定合理，因此根據作物缺水信息實施精量控制灌溉是提高水的利用率和水的生產效率的重要途徑之一。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種模糊控制灌溉方法，采用模糊控制理論，自動根據農田的實際情況控制灌溉執行機構的工作，保證了灌溉的準確性和及時性，避免人為疏漏耽誤農作物生長，有效地節約了人力。

本發明為解決其技術問題采用如下技術方案：

一種模糊控制灌溉方法，包括如下步驟：

（1）??由溫度傳感器探測出灌溉區域的溫度，與預設的溫度值進行比較輸出溫度偏差信號，由濕度傳感器探測出灌溉區域的濕度，與預設的濕度值進行比較輸出濕度偏差信號；

（2）??將溫度偏差信號經過微分計算得到溫度變化率信號，將濕度偏差信號經過微分計算得到濕度變化率信號；

（3）??所述的溫度變化率信號和濕度變化率信號共同經過放大后后輸入模糊控制器；

（4）???所述的模糊控制器對輸入信號進行模糊化，根據模糊規則得出模糊值；

（5）???所述的模糊控制器根據得出的模糊值對輸出信號進行解模糊化，得到所需要的灌溉量；

（6）??模糊控制器的輸出端向灌溉執行機構輸入控制信號，控制灌溉執行機構的運行時間和運行速率。

作為本發明的一種優選技術方案：步驟（4）中所述輸入信號為溫度變化率信號和濕度變化率信號共同經過放大器后產生的誤差e以及誤差變化率c。

作為本發明的一種優選技術方案：在步驟（5）對輸出信號進行解模糊化后輸出控制量q，即為所需要的灌溉量。

作為本發明的一種優選技術方案：所述濕度感器和溫度傳感器為霍爾傳感器。

作為本發明的一種優選技術方案：所述灌溉裝置為根灌裝置。

作為本發明的一種優選技術方案：所述模糊控制器采用可編程控制器。

本發明所述一種模糊控制灌溉方法采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

（1）?本發明采用模糊控制理論，不依賴于被控對象的精確數學模型。利用控制法則來描述系統變量間的關系。不用數值而用語言式的模糊變量來描述系統。簡化系統設計的復雜性，特別適用于非線性、時變、滯后、模型不完全系統的控制。

（2）?本發明消除了傳統控制過程中導致的波動問題，使灌溉區域內土壤濕度穩定在一個具體的范圍內，保證了農作物的健康生長。

（3）?本發明采用濕度傳感器和溫度傳感器實時檢測每個終端節點處的土壤濕度和溫度，自動根據農田的實際情況控制灌溉執行機構的工作，解決了傳統灌溉方式中灌溉無法自動進行，需要人工操作灌溉設備的問題。保證了灌溉的準確性和及時性，避免人為疏漏耽誤農作物生長，有效地節約了人力。