基于模糊PID的冬小麦变量追肥优化控制系统设计与试验

为了实现冬小麦实时变量精确追肥，研究了基于模糊PID控制技术的变量追肥机追肥量实时调整算法，通过对排肥器转速和开度双变量调节，实现追肥量的优化控制。系统首先采用粒子群优化算法确定PID控制器参数的初始值，然后通过实时获取冬小麦冠层归一化植被指数和排肥器实时状态，结合模糊控制理论和PID控制技术，对PID参数进行在线整定，实时调整排肥器的转速和开度，从而实现追肥量的最优控制。试验结果表明：施肥过程中，施肥量存在波动性。但施肥量变异系数小，最大为3.22%，均值为2.09%，可以满足田间变量施肥的要求。模糊PID控制算法具有良好的动态稳定性和跟踪性能，无论是室内试验还是大田试验的控制精度均达到86%以上