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文 章 编 号 时 变 论 域 下 设 施 智 能 滴 灌 系 统 的 模 糊PID 控 制 王 正 孙 兆 军 宁 夏 大 学 新 华 学 院 银 川 宁 夏 大 学 土 木 与 水 利 工 程 学 院 银 川 宁 夏 大 学 环 境 工 程 研 究 院 银 川 教 育 部 中 阿 旱 区 特 色 资 源 与 环 境 治 理 国 际 合 作 联 合 实 验 室 银 川 摘 要 针 对 设 施 农 业 中 灌 溉 系 统 控 制 算 法 不 稳 定 自 适 应 能 力 差 等 问 题 通 过 引 入 伸 缩 因 子 提 升 自 适 应 模 糊 控 制 器 的 性 能 来 获 得 控 制 精 度 高 振 荡 弱 的 最 佳 控 制 方 法 结 果 表 明 基 于 时 变 论 域 自 适 应 模 糊P D 控 制 系 统 具 有 超 调 量 小 调 整 时 间 短 稳 定 性 高 等 优 点 相 对 于 传 统 模 糊P D 控 制 效 果 明 显 提 升 同 时 田 间 测 试 的 结 果 表 明 系 统 可 根 据 土 壤 湿 度 数 据 进 行 自 动 控 制 使 土 壤 湿 度 始 终 保 持 在 给 定 值 附 近 实 现 灌 溉 的 精 准 管 理 和 精 确 控 制 为 发 展 设 施 农 业 精 准 灌 溉 提 供 一 种 新 的 解 决 方 案 关 键 词 土 壤 湿 度 智 能 滴 灌 系 统 模 糊P D 时 变 论 域 自 适 应 中 图 分 类 号 S TP 文 献 标 识 码 VariableUniverseFuzzy PIDControlofFacilityIntelligentDripIrrigationSystem WANGZheng SUNZhao jun Co egeofXin u ingxi Unive si y Yinc u n C in Sc oo ofCivi Enginee ing ndHyd u icEnginee ing ingxi Unive si y Yinc u n C in ns i u eofEnvi onmen Enginee ing ingxi Unive si y Yinc u n C in C in ingxi C in b KeyL bo o yofResou ces ssessmen ndEnvi onmen Regu ionin idRegions Yinc u n C in Abstract nvie of e ob emsofuns b econ o go i m nd oo d ive bi i yofi ig ionsys eminf ci i y g icu u e n d ivefuzzycon o e sin oduced oim ovei s e fo m nce so s oob in eo im con o me od i ig con o ccu cy nd e kosci ion T e esu s s o ed e v i b e unive se fuzzy P Dcon o sys em d e dv n ges of o e ove s oo s o d us ing ime nd ig s bi i y Com ed i e di ion fuzzyP D econ o effec sim ovedsignific n y es me ime e fie d es esu ss o ed esys emcou dbe u om ic ycon o ed cco ding o esoi mois u ed so esoi mois u e s yske ne egivenv ue ic e ized e ccu em n gemen ndcon o ofi ig ion nd ovided ne so u ionfo e deve o men of ecisioni ig ioninf ci i y g icu u e Keywords soi mois u e in e igen i ig ionsys em fuzzy P D v i b eunive se se f d ive 收 稿 日 期 基 金 项 目 宁 夏 年 度 高 等 学 校 双 师 型 实 践 锻 炼 计 划 项 目 宁 夏 大 学 新 华 学 院 科 学 研 究 基 金 资 助 项 目 XHKY 作 者 简 介 王 正 男 博 士 研 究 生 讲 师 主 要 智 能 控 制 和 智 能 算 法 应 用 的 研 究 工 作 E m i ngzs xc 6 com 通 讯 作 者 孙 兆 军 6 男 博 士 研 究 员 博 士 生 导 师 主 要 从 事 智 能 灌 溉 节 水 新 技 术 研 究 E m i sunz o unyx 6 com 目 前 应 用 智 能 灌 溉 系 统 是 提 高 农 业 用 水 利 用 效 率 最 广 泛 的 方 式 通 过 人 工 智 能 算 法 自 动 控 制 理 论 交 互 机 制 使 智 能 灌 溉 系 统 可 以 配 置 出 符 合 作 物 生 长 规 律 和 需 水 要 求 的 控 制 策 略 同 时 完 成 灌 水 设 备 参 数 的 优 化 和 管 理 6 实 现 精 确 控 制 精 准 供 水 然 而 智 能 灌 溉 系 统 是 时 变 非 线 性 系 统 具 有 大 时 滞 大 惯 性 以 及 多 随 机 干 扰 等 特 点 这 将 对 系 统 的 可 靠 性 和 稳 定 性 产 生 重 要 影 响 研 究 表 明 优 化 算 法 与 模 糊P D 结 合 形 成 的 交 互 控 制 策 略 可 有 效 地 解 决 这 些 问 题 张 志 柏 等 提 出 利 用 遗 传 算 法 来 调 整P D 参 数 的 方 法 结 果 表 明 该 方 法 可 提 高 参 数 的 搜 索 精 度 缩 短 稳 态 响 应 时 间 赵 亮 等 将Fuzzy P D 直 接 应 用 于 温 室 节 水 控 制 系 统 中 可 使 系 统 的 鲁 棒 性 增 强 节 水 率 约 提 高 吴 兴 利 等 设 计 了 基 于 模 糊 控 制 的 智 能 滴 灌 装 置 结 果 表 明 该 装 置 能 准 确 地 采 集 土 壤 水 分 数 据 进 行 精 准 供 水 控 制 且 相 比 对 照 作 物 长 势 更 好 田 思 庆 等 采 用 模 糊 控 制 方 式 对 部 分 灌 水 器 进 行 了 有 效 控 制 结 果 表 明 该 方 法 可 提 高 水 资 源 节 水 灌 溉 年 第 期 i ig e com cn利 用 效 率 促 进 作 物 生 长 刘 洪 静 等 设 计 了 基 于 odbus 协 议 的 模 糊P D 算 法 对 灌 溉 设 备 实 施 智 能 控 制 结 果 表 明 灌 溉 系 统 振 荡 时 间 缩 短 最 大 超 调 量 减 小 李 建 军 等 和 刘 东 等 将 BP 神 经 网 络 算 法 应 用 于 模 糊P D 的 参 数 调 节 结 果 表 明 该 方 法 可 实 现 精 量 灌 溉 吴 迪 等 提 出 将 模 糊P D 与 变 频 器 结 合 控 制 地 下 恒 压 灌 溉 系 统 结 果 表 明 能 有 效 抑 制 超 调 缩 短 响 应 时 间 节 能 以 上 节 水 以 上 虽 然 智 能 算 法 与 模 糊P D 控 制 结 合 能 较 准 确 地 配 置 和 管 理 设 施 智 能 灌 溉 设 备 但 当 土 壤 环 境 和 灌 水 条 件 等 外 部 干 扰 输 入 变 化 时 智 能 算 法 仅 能 优 化 模 糊P D 控 制 器 的 参 数 而 不 能 自 适 应 调 整 模 糊 规 则 故 易 产 生 较 大 的 误 差 因 此 本 文 于 设 施 智 能 滴 灌 系 统 模 糊P D 控 制 中 引 入 时 变 论 域 算 法 建 立 时 变 论 域 下 的 模 糊P D 控 制 器 模 型 运 用 模 糊 数 学 推 理 实 现P D 参 数 和 模 糊 规 则 的 自 适 应 调 整 提 高 控 制 精 度 1 智 能 滴 灌 系 统 数 学 模 型 本 研 究 的 设 施 智 能 滴 灌 系 统 结 构 如 图 所 示 主 要 由 决 策 管 理 和 数 据 显 示 模 块 模 糊P D 控 制 器 数 据 采 集 模 块 湿 度 传 感 器 电 磁 阀 可 编 程 控 制 器 控 制 柜 P og mm b eLogic Con o e PLC 和 系 统 执 行 模 块 水 泵 水 表 等 组 成 图1 智 能 滴 灌 系 统 示 意 图 通 过 建 立 水 泵 电 机 水 泵 供 水 系 统 和 其 他 控 制 及 检 测 元 件 等 环 节 的 数 学 模 型 进 一 步 构 建 智 能 滴 灌 控 制 系 统 的 传 递 函 数 智 能 滴 灌 系 统 是 利 用 变 频 器 来 调 节 水 泵 供 水 量 而 变 频 器 调 节 水 泵 电 机 转 速 过 程 可 近 似 为 一 个 惯 性 环 节 惯 性 环 节 时 间 常 数 为 T 其 大 小 由 变 频 器 和 水 泵 性 能 决 定 数 学 表 示 为 G s N m s F s K T s 式 中 K 为 放 大 系 数 T 为 惯 性 环 节 时 间 常 数 N m s 为 水 泵 电 机 转 速 n m t 的L ce 变 换 F s 为 变 频 器 输 入 频 率 f t 的 L ce 变 换 智 能 滴 灌 系 统 采 用 变 压 供 水 模 式 即 供 水 压 力 不 断 增 加 增 加 到 某 一 值 时 维 持 稳 定 由 压 力 上 升 阶 段 和 恒 压 阶 段 组 成 变 压 供 水 过 程 可 用 时 间 常 数 为 T 的 惯 性 环 节 和 时 间 常 数 为 的 延 时 环 节 串 联 近 似 描 述 其 中 T 的 大 小 由 滴 头 数 量 决 定 的 大 小 由 管 网 长 度 及 水 流 速 度 决 定 数 学 表 示 为 G s P s N p s K T s e s 式 中 K 为 放 大 系 数 T 为 惯 性 环 节 时 间 常 数 N p s 为 水 泵 转 速 n p t 的L ce 变 换 P s 为 水 泵 输 出 供 水 压 力 p t 的 L ce 变 换 通 常 可 理 想 化 地 将 系 统 其 他 控 制 及 检 测 元 件 的 数 学 模 型 假 定 为 比 例 环 节 数 学 表 示 为 G s K 为 简单起 见 认为 系 统 中 电 机 转 速 n m t 与 水 泵 转 速 n p t 相等 即 n m t n p t 故整 个供 水 系统 闭环 传 递函 数可 表 示为 G s G s G s G s K T s K T s e s K K e s T s T s 式 中 K K K K T T T 令 n T T T 称 为 无 阻 尼 固 有 频 率 d s T T T T 称 为 阻 尼 比 研 究 表 明 智 能 滴 灌 系 统 在 工 况 较 为 稳 定 变 频 器 频 率 降 低 时 可 用 模 型 近 似 描 述 而 当 工 况 变 化 较 大 较 快 或 变 频 器 频 率 增 加 时 系 统 需 要 用 结 构 更 为 复 杂 的 模 型 近 似 表 示 本 研 究 为 了 更 好 地 验 证 控 制 方 法 的 有 效 性 选 择 模 型 进 行 模 拟 仿 真 试 验 测 得 的 数 据 利 用 TL BR 编 写 程 序 进 行 反 演 得 到 模 型 的 参 数 为 K 6 T 6 n 6 d s 故 传 递 函 数 为 G s 6 e s s s 2 时 变 论 域 下 模 糊PID 控 制 时 变 论 域 下 模 糊P D 控 制 的 智 能 滴 灌 系 统 方 框 图 如 图 所 示 根 据 智 能 滴 灌 系 统 控 制 流 程 构 建 有 反 馈 回 路 的 结 构 经 湿 度 传 感 器 测 得 的 土 壤 实 际 湿 度 反 馈 回 决 策 管 理 设 备 形 成 负 反 馈 同 时 将 湿 度 误 差 e 和 误 差 变 化 率 e c 的 值 实 时 送 入 控 制 时 变 论 域 下 设 施 智 能 滴 灌 系 统 的 模 糊P D 控 制 王 正 孙 兆 军图2 基 于 时 变 论 域 的 模 糊PID 系 统 方 框 图 器 并 参 与 控 制 作 用 通 过 变 论 域 算 法 进 行P D 参 数 模 糊 规 则 的 整 定 和 校 正 实 现 土 壤 湿 度 的 智 能 控 制 确 保 土 壤 湿 度 始 终 维 持 在 给 定 值 附 近 与 传 统 模 糊P D 相 比 时 变 论 域 的 模 糊 P D 控 制 过 渡 过 程 时 间 更 短 抗 干 扰 能 力 更 强 2 1 模 糊PID 控 制 策 略 通过向专 家咨 询及以 往参 数识别的经 验 制定 以下控制规 则 当 土 壤 湿 度 迅 速 上 升 接 近 于 给 定 值 时 湿 度 误 差 e 为 正 值 且 逐 渐 减 小 湿 度 误 差 变 化 率 e c 为 负 值 且 其 绝 对 值 增 大 此 时 应 增 大 K p 而 K i K d 尽 量 较 小 而 后 为 保 证 不 出 现 较 大 超 调 量 应 减 小 K p 和 K i 且 增 大 K d 当 系 统 输 出 超 过 给 定 值 并 持 续 增 加 时 湿 度 误 差 e 为 负 值 且 逐 渐 增 大 湿 度 误 差 变 化 率 e c 仍 为 负 值 但 变 化 速 率 减 缓 此 时 应 通 过 减 小 K p 来 抑 制 过 大 超 调 量 同 时 增 大 K i 和 K d 来 加 快 过 渡 过 程 使 系 统 响 应 变 快 当 系 统 输 出 再 次 接 近 给 定 值 时 湿 度 误 差 e 为 负 值 且 逐 渐 减 小 湿 度 误 差 变 化 e c 为 正 值 且 逐 渐 增 大 此 时 应 尽 量 消 除 误 差 加 快 响 应 选 择 增 大 K p 而 后 为 避 免 出 现 振 荡 选 择 减 小 K p 和 K d 增 大 K i 随 着 时 间 推 移 系 统 误 差 逐 渐 消 除 此 时 选 择 增 大 K p 和 K d 通 过 以 上 分 析 可 以 得 到 智 能 滴 灌 系 统 模 糊P D 控 制 中 K p K i 和 K d 个 参 数 的 控 制 规 则 如 表 所 示 根 据 表 可 以 写 出 系 统 在 不 同 情 形 下 的 模 糊 规 则 实 现P D 参 数 的 自 适 应 调 整 表1 模 糊PID 控 制 规 则 K p K i K d E C PB P PS ZO S B E PB PB B PB PS PB S P S S PS S PS ZO P ZO ZO PB P PB S PB B P S P ZO ZO PS S ZO ZO ZO ZO ZO PS PB PS P S P S PS S PS S S ZO ZO S S P PS S PS P ZO PS S PS B S PS S PS ZO ZO PS S S PB PS P P S PS ZO PS S ZO P S ZO P S S P S S PB P P PB ZO ZO S ZO S S P S S P ZO P S PB P B PB P B ZO S P S S PS S PB PS B P PB B PB PB B PB PB 2 2 时 变 论 域 伸 缩 因 子 由 于 系 统 易 受 环 境 变 化 影 响 为 提 高 模 糊 规 则 的 适 应 性 和 参 数 的 准 确 性 需 要 引 入 时 变 论 域 来 提 高 控 制 器 对 输 出 值 的 辨 别 能 力 时 变 论 域 模 糊 控 制 即 引 入 随 时 间 变 化 的 模 糊 论 域 以 适 应 系 统 输 入 变 化 和 环 境 改 变 通 过 添 加 输 入 和 输 出 伸 缩 因 子 使 模 糊 论 域 跟 随 湿 度 误 差 e 及 误 差 变 化 率 e c 的 数 值 变 动 而 实 时 调 整 6 其 策 略 为 当 土 壤 实 际 湿 度 与 给 定 湿 度 之 间 差 距 较 大 时 采 用 较 粗 的 模 糊 划 分 当 土 壤 湿 度 逐 渐 被 控 制 系 统 调 节 接 近 给 定 值 时 采 用 较 细 的 模 糊 划 分 并 收 缩 论 域 范 围 本 文 选 取 固 定 函 数 变 化 的 伸 缩 因 子 其 中 输 入 论 域 为 x x 输 出 论 域 x x x 具 体 表 达 式 为 输 入 伸 缩 因 子 x e k x x e k x 6 输 出 伸 缩 因 子 x c e x c e x c e 3 仿 真 测 试 与 结 果 分 析 为 验 证 时 变 论 域 下 模 糊P D 控 制 系 统 的 有 效 性 在 TL B R simu ink 平 台 进 行 建 模 与 仿 真 其 结 构 如 图 所 示 通 过 不 断 调 试 设 定 模 糊P D 控 制 器 的 个 参 数 初 始 值 分 别 为 K p K i K d 时 控 制 效 果 较 好 考 虑 最 佳 土 壤 湿 度 为 左 右 因 此 在 本 研 究 仿 真 测 试 中 假 定 土 壤 湿 度 初 值 为 用 大 小 为 的 阶 跃 输 入 信 号 对 智 能 滴 灌 系 统 分 别 进 行P D 模 糊P D 和 时 变 论 域 模 糊P D 等 种 控 制 方 法 的 仿 真 实 验 仿 真 时 间 设 置 为 s 采 样 周 期 为 s 结 果 如 图 所 示 根 据 图 可 知 与P D 模 糊P D 相 比 时 变 论 域 下 模 糊 时 变 论 域 下 设 施 智 能 滴 灌 系 统 的 模 糊P D 控 制 王 正 孙 兆 军图3 智 能 滴 灌 系 统 的Simulink 模 型 图4 土 壤 湿 度 仿 真 曲 线 P D 控 制 的 智 能 滴 灌 系 统 的 土 壤 湿 度 响 应 曲 线 较 平 滑 过 渡 时 间 短 无 超 调 量 稳 定 性 较 强 调 整 时 间 短 稳 态 误 差 较 小 但 上 升 时 间 略 长 表 明 系 统 能 很 快 地 进 入 稳 定 工 作 状 态 具 有 更 好 的 稳 定 性 和 鲁 棒 性 它 们 的 各 项 性 能 指 标 对 比 如 表 所 示 表2 控 制 系 统 各 项 性 能 指 标 对 比 项 目 上 升 时 间 s 超 调 量 调 整 时 间 s 稳 态 误 差 P D 6 模 糊P D 6 时 变 论 域 模 糊P D 4 系 统 测 试 于 年 月 在 宁 夏 灵 武 市 某 蔬 菜 大 棚 中 针 对 智 能 滴 灌 系 统 的 功 能 性 能 安 全 性 等 进 行 测 试 测 试 周 期 为 d 系 统 不 停 歇 运 行 对 比 分 析 了 系 统 控 制 的 土 壤 湿 度 和 灌 水 量 实 验 结 果 如 表 所 示 从 测 试 结 果 可 以 看 出 当 设 定 土 壤 湿 度 为 6 时 相 对 误 差 不 超 过 当 灌 水 量 为 时 相 对 误 差 不 超 过 表 明 系 统 能 精 确 控 制 灌 水 量 和 土 壤 湿 度 满 足 灌 溉 要 求 5 结 语 本 文 论 述 了 时 变 论 域 下 智 能 滴 灌 系 统 的 模 糊P D 控 制 方 表3 智 能 灌 溉 系 统 测 试 数 据 序 号 土 壤 湿 度 设 定 值 实 际 值 误 差 灌 水 量 L m 设 定 值 实 际 值 误 差 6 6 6 6 66 66 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 注 误 差 表 示 实 际 值 与 设 定 值 之 间 的 差 值 法 通 过 时 变 论 域 算 法 实 时 调 整P D 参 数 和 模 糊 规 则 并 对 实 时 数 据 进 行 管 理 和 显 示 实 现 了 设 施 智 能 滴 灌 系 统 的 智 能 化 和 精 细 化 通 过 系 统 仿 真 与 测 试 显 示 该 系 统 工 作 状 态 良 好 响 应 速 度 较 快 稳 定 性 和 适 应 性 较 好 具 有 较 好 的 应 用 价 值 参 考 文 献 李 嵩 周 建 平 许 燕 基 于PSO 优 化Fuzzy P D 精 量 灌 溉 控 制 系 统 设 计 J 节 水 灌 溉 於 沈 刚 马 明 舟 岳 雪 峰 等 模 糊P D 智 能 灌 溉 控 制 器 的 设 计 及 TL B 仿 真 J 节 水 灌 溉 6 梁 云 月 崔 天 时 何 亚 非 温 室 节 水 灌 溉 系 统 模 糊 控 制 器 设 计 及 TL B 仿 真 J 农 机 化 研 究 6 田 思 庆 曹 宇 魏 强 等 基 于 模 糊 控 制 的 智 能 滴 灌 控 制 系 统 设 计 J 节 水 灌 溉 6 张 育 斌 魏 正 英 马 胜 利 等 灰 色 模 糊P D 灌 溉 控 制 技 术 发 开 J 中 国 农 村 水 利 水 电 6 6 邵 鹏 飞 曹 江 涛 桑 红 等 Fuzzy P D 复 合 控 制 在 温 室 节 水 灌 溉 中 的 应 用 J 传 感 器 与 微 系 统 6 李 建 军 许 燕 张 冠 等 基 于BP 神 经 网 络 预 测 和 模 糊 控 制 的 灌 溉 控 制 器 设 计 J 机 械 设 计 与 研 究 张 志 柏 朱 敏 基 于 免 疫 遗 传 算 法 优 化 的 自 调 整P D 控 制 器 研 究 J 电 子 设 计 工 程 6 赵 亮 瞿 少 成 刘 雪 纯 等 基 于Fuzzy P D 的 温 室 节 水 滴 灌 控 制 系 统 J 节 水 灌 溉 6 吴 兴 利 崔 世 钢 何 林 等 基 于 模 糊 控 制 的 智 能 植 物 滴 灌 装 置 设 计 J 灌 溉 排 水 学 报 6 6 6 下 转 第88 页 时 变 论 域 下 设 施 智 能 滴 灌 系 统 的 模 糊P D 控 制 王 正 孙 兆 军表1 一 次 实 验 数 据 测 得 C 0 0 502g L 取 样 断 面 处 水 流 中 原 有 的 示 踪 剂 浓 度 C g L 上 游 断 面 处 一 次 注 入 示 踪 剂 的 浓 度 C g L 不 同 时 间 在 取 样 断 面 处 的 示 踪 剂 浓 度 C g L 注 入 示 踪 剂 浓 度 为C 的 全 部 溶 液 体 积 V L 示 踪 剂 在 取 样 断 面 由 出 现 至 消 失 的 时 间 T s 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 M T C C d t 6 Q C V M 6 L s m s 重 复 上 述 实 验 通 过 改 变 矩 形 明 渠 流 量 进 行 多 次 重 复 实 验 重 复 实 验 数 据 见 表 表2 重 复 实 验 数 据 测 次 稀 释 法 所 测 流 量 Q m s 电 磁 流 量 计 所 测 实 际 流 量 Q m s 相 对 误 差 6 6 66 6 6 6 6 6 4 结 语 通 过 对 矩 形 明 渠 中 的 实 验 数 据 进 行 分 析 基 于 稀 释 法 的 自 动 测 流 装 置 在 矩 形 明 渠 中 测 流 和 电 磁 流 量 计 测 流 的 相 对 误 差 控 制 在 了 以 内 进 一 步 证 明 了 基 于 稀 释 法 的 自 动 测 流 装 置 在 矩 形 明 渠 中 测 流 的 可 行 性 与 准 确 性 传 统 的 测 流 方 法 如 流 速 面 积 法 具 有 断 面 平 均 流 速 难 以 测 量 的 关 键 问 题 稀 释 法 通 过 测 量 浓 度 然 后 换 算 成 流 量 不 需 要 对 断 面 平 均 流 速 进 行 测 量 减 少 了 不 可 避 免 发 生 的 误 差 断 面 平 均 流 速 无 法 精 确 测 量 但 需 要 保 证 溶 液 混 合 均 匀 和 所 选 示 踪 剂 不 与 水 以 及 水 中 物 质 发 生 反 应 不 与 光 发 生 光 合 作 用 保 证 示 踪 剂 溶 液 具 有 一 定 的 混 合 长 度 与 水 流 混 合 均 匀 本 文 将 稀 释 法 与 物 联 网 云 平 台 相 结 合 对 单 片 机 进 行 硬 件 和 软 件 设 计 制 作 了 一 种 基 于 稀 释 法 的 自 动 测 流 装 置 由YD H 型 盐 度 计 测 量 水 流 的 盐 度 变 化 值 通 过 自 带 D 转 换 功 能 的 STC C 6 S 单 片 机 换 算 成 明 渠 流 量 值 由 总 线RS 和 上 位 机 通 讯 传 输 实 现 在 线 监 控 还 可 以 通 过 无 线 传 给 远 程 计 算 机 进 行 监 测 和 储 存 基 于 稀 释 法 的 自 动 测 流 装 置 与 传 统 的 测 流 装 置 如 流 速 仪 测 流 相 比 减 小 了 成 本 和 误 差 提 高 了 适 用 性 本 文 所 述 装 置 实 现 了 自 动 化 测 流 过 程 节 省 了 人 力 物 力 和 测 流 时 间 解 决 了 应 用 稀 释 法 测 流 时 人 工 读 数 容 易 产 生 较 大 误 差 的 问 题 解 决 了 断 面 平 均 流 速 不 能 精 确 测 量 的 关 键 技 术 问 题 通 过 浓 度 直 接 换 算 流 量 极 大 地 减 小 了 测 流 误 差 基 于 稀 释 法 的 自 动 测 流 装 置 能 应 用 于 多 种 断 面 明 渠 中 对 断 面 形 状 没 有 要 求 流 量 只 是 浓 度 和 时 间 的 函 数 该 装 置 测 流 精 度 高 经 济 实 惠 易 携 带 能 应 用 于 各 种 各 样 的 复 杂 环 境 具 有 良 好 的 应 用 前 景 和 市 场 推 广 前 景 参 考 文 献 张 志 昌 明 渠 测 流 的 理 论 和 方 法 西 安 陕 西 人 民 出 版 社 韩 惠 兰 食 盐 电 导 稀 释 法 测 试 明 渠 水 流 量 技 术 J 环 境 工 程 周 义 仁 数 字 式 物 位 传 感 器 的 智 能 化 研 究 J 传 感 器 与 微 系 统 6 6 费 业 泰 误 差 理 论 与 数 据 处 理 北 京 机 械 工 业 出 版 社 胡 云 进 陈 国 伟 郜 会 彩 明 渠 规 则 断 面 流 量 测 量 方 法 研 究 J 水 文 上 接 第84 页 刘 洪 静 李 黎 高 金 辉 基 于 模 糊P D 控 制 的 节 水 灌 溉 智 能 控 制 系 统 J 节 水 灌 溉 刘 东 张 昌 明 基 于 模 糊 逻 辑 系 统 的 灌 溉 时 间 的 决 策 算 法 J 节 水 灌 溉 吴 迪 李 余 进 黄 兆 波 等 模 糊P D 和 变 频 器 在 地 下 恒 压 灌 溉 控 制 系 统 的 应 用 J 自 动 化 与 仪 表 孔 繁 余 何 玉 洋 邵 飞 等 转 柱 泵 瞬 时 流 量 的 理 论 推 导 及 数 值 模 拟 J 江 苏 大 学 学 报 自 然 科 学 版 蒙 蕊 蕊 汤 玲 迪 汤 跃 等 供 水 系 统 模 型 辨 识 与 动 态 特 性 分 析 J 排 灌 机 械 工 程 学 报 6 冀 常 鹏 孙 巍 变 论 域 自 适 应 模 糊P D 控 制 系 统 仿 真 与 应 用 J 测 控 技 术 曾 丽 蓓 张 海 涛 涂 亚 庆 等 基 于 变 论 域 模 糊P D 的 血 透 机 温 度 控 制 方 法 J 自 动 化 与 仪 器 仪 表 6 基 于 稀 释 法 的 矩 形 明 渠 自 动 测 流 研 究 胡 琳 君 周 义 仁