基于改进离散灰色预测的变论域模糊PID灌溉控制

作者：谢佩军; 张育斌; 吴文贤

来源：节水灌溉, 2022, (07): 36-43.

• 改进离散灰色预测(IDGM)
• 变论域
• 模糊PID(FPID)
• 新型变论域模糊PID(NVUFP)
• 智能灌溉控制

针对灌溉控制系统的非线性、时变性和大时滞等问题，提出了基于改进离散灰色预测的自适应变论域模糊PID灌溉控制模型。为了提高灌溉系统的肥液控制效果，在FPID （模糊PID）控制器基础上，设计了新型函数型伸缩因子实现变量论域伸缩，优化系统适应性、提高控制精度，并融合超前控制的改进型离散灰色预测，有效解决了灌溉系统的大时滞问题。建立了PID、FPID、NVUFP(新型变论域模糊PID)和IDGM-NVUFP(改进离散灰色预测的新型变论域模糊PID)4个控制模型进行仿真实验与实际灌溉测试，实验结果表明相较于FPID,NVUFP超调量降低10.5%，调节时间减少5.31 s,IDGM-NVUFP超调量降低14.5%，调节时间减少11.90 s。实际灌溉测试验证了基于IDGM-NVUFP的灌溉控制系统响应速度快、平稳无震荡，控制精度和鲁棒性均优于其他控制模型，能够满足智能灌溉系统的实际灌溉控制需求。

• 单位
  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室; 浙江纺织服装职业技术学院