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农业无土栽培中营养液循环控制系统研究应用

当今时期,无土栽培技术在我国农业发展中逐渐推广起来,而营养液作为无土栽培技术的一种,通过先进的科技手段在农业栽培中发挥了极大的作用,营养液栽培技术开始逐渐引起人们的关注。而营养液栽…

当今时期,无土栽培技术在我国农业发展中逐渐推广起来,而营养液作为无土栽培技术的一种,通过先进的科技手段在农业栽培中发挥了极大的作用,营养液栽培技术开始逐渐引起人们的关注。而营养液栽培作为较为新型的科学农业栽培方式,其在我国的发展还处于比较薄弱的阶段,加强对于营养液栽培的研究,推动农业营养液栽培技术的发展是极为必要的。本文通过分析营养液的循环控制系统的相关含义,谈论了这个循环控制系统中使用软件的功能。
 
1 农业营养液的循环控制系统相关含义
营养液栽培作为一种较为先进的栽培技术,近几年来逐渐在我国发展起来,而就这种营养液的循环栽培工作而言,我国对于营养液的循环控制系统的研究与国际水平还存在着一定的差距,当前的循环系统无法真正做到对于营养液循环栽培的技术供应[1]。本文则谈论了一种比较具有针对性的农业无土栽培的营养液循环控制系统,这种循环控制系统的含义主要可以通过下面的内容进行讲解。
营养液的循环控制系统是由循环系统、控制系统及在线监测系统组成,通过栽培床和营养液池,还有供液的管道以及回流管道实现。在这个过程中,栽培床通过承载营养液为作为供应一些必要的营养和水分,并使作物的生长得到比较好的根际环境。而营养液则为栽培床承载的营养液提供贮存及供应的功能,它通过母液罐、酸碱罐、清水罐几个部分将溶液透过电磁阀门控制而注入到营养液池。而供液系统则是为栽培床从贮液池运输出供应的营养液,然后回流系统再将再把栽培床的营养液送回营养液池,这样整个营养液的循环系统就完成了一次循环[2]。它的具体运行程序可以由图1来表示:
营养液的循环系统
营养液的循环控制系统通过这几个环节环环相扣的联系,使得这个系统圆转地运行起来,从而为农业发展的营养液栽培技术提供一种比较科学的检测及控制,使营养液栽培得以顺利的实现。
 
2 营养液的循环控制系统采用软件的功能分析
营养液循环栽培的控制系统作为一个紧密的工作链接系统,它主要是采用了Delphi6软件来实现的,这种软件具有比较人性化的人机界面,可以充分地满足无土栽培的工作人员进行现场控制的需求以及其实施农业科研的要求。这个软件的具体功能通过检测及控制2个部分来实现:1)营养液的循环控制系统要对营养液的电压进行检测,是通过这个软件的检测功能将电压信号转化成相关的离子浓度信号的。软件通过自身的系统辨识功能,并使用最小二乘法得到关于离子的电极、pH玻璃电极、电导电极等相关的信号。系统将这些信号作为自己进行检测的数据基础,并根据离子所选择的电极将数学模型建立出来,通过温度及电压的数值计算出精确的离子浓度。它主要是通过下图中显示的数据—开始检测—查询记录这几个部分实现,对于营养液的栽培可以提供准确的浓度变化曲线,从而有助于营养液的循环栽培使用。
2)这个软件的功能还体现在其控制部分的作用上,它通过自身系统的离子浓度控制作用,为营养液的循环栽培提供一个有效的可控环境。营养液离子浓度在一般情况下采用的是PID的控制模式模式,这种控制可以有效的缩短调节时间,但是PID运用的参数一般都是经验值,可能会产生一种过度调节的状况。而当前的这个软件系统采用的是一种动态的矩阵控制方法来控制整个循环过程的,它可以有效地避免一些不确定的信息干扰,从而将超调的问题彻底的解决好。软件的动态矩阵控制图由图2来显示,它可以将各种参数值在同一时间内设置在有效控制的对话框中,从而对被控制的离子浓度实施实时地调节和显示。用户在使用这种矩阵图时也极为简便,只要将被控制离子的相关数值输入到图2中,即可通过手动操作实现矩阵的动态控制[3]。
软件的动态矩阵控制图
3 结语
营养液栽培作为一种比较好的无土栽培方式,应该尽力为我国的农业发展贡献力量,这就需要相关工作人员加强对于营养液栽培的相关研究,实现良好的技术系统对于营养液的有效控制及分析,促进营养液在栽培中的循环使用,从而推动我国农业的健康发展。

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