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无糖植物组织培养营养液调配模糊

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2025-05-15 00:25

无糖植物组织培养营养液调配模糊-积分控制.pdf

2 0 0 7年儿月农业机械学报第38卷第11期无糖植物组织培养营养液调配模糊一积分控制* 马明建宋越冬【摘要】针对营养液参数具有非线性、时滞的特点，提出一种营养液模糊一积分控制器结构，解决系统稳态误差问题。系统采用直接法进行在线规则推理，便于修改控制器的模糊规则。将系统应用于无糖植物组织培养营养液控制，试验结果表明，系统无超调，pH值稳态误差为0．08，电导率稳态误差为0．11 mS／cm，两参数控制精度满足无糖植物组织培养的需要。关键词：组织培养营养液模糊一积分控制中图分类号：$625．5 1 文献标识码：A 引言在无糖植物组织培养中，利用营养液为组培苗提供养分是关键生产技术。在移植初期，植物外肢体细胞活动较弱，营养液的pH值直接影响组培苗对离子的吸收，pH值过大或过小都将对组培苗的生长产生很大影响，将电导率S、pH值控制在期望的范围内是非常重要的[1]。由于pH值控制呈现严重的非线性[2q]，加之投料口与营养液混合桶有一段 9 lU ll 距离，系统存在较大的时滞，很难建立精确的数学模型，用常规控制器难于对pH值实现精确控制[4]。图1 营养液控制系统结构示意图 1．计量泵 2．母液桶 3．单向阀 4．水处理装置 5．自来水泵模糊控制器不用建立被控对象的数学模型，对 6．传感器 7．营养液混合桶 8．液位开关 9．加热器 10．水流被控对象的非线性、时滞具有一定的适应能力。但喷射器 11．营养液泵 12．调节阀 13．消毒装置 14．电磁阀是，模糊控制器需把输入误差取整后转变为误差论 15．回液泵 16．回液桶 17．栽培床域上的离散点，当输入误差小于或等于误差范围最大值的7％时，模糊控制器把它当作零来处理，因此 2 营养液模糊一积分控制器结构模糊控制器存在较大的稳态误差[5]。鉴于此，提出一控制系统以电导率S、pH值、液体温度的误差种针对营养液电导率S和pH值调配过程的模糊一及误差变化率为输入变量，输出变量为母液计量泵、积分控制器设计方法，解决营养液参数控制问题以加酸和加碱计量泵、加热器和冷却器等装置的控制减小系统的稳态误差[6]。量，因此，本系统是一个6输入5输出系统。根据模糊控制器解耦的特点，可以在控制结构上将一个多 1 营养液控制系统组成输入多输出系统分解为若干个多输入单输出子系营养液控制系统主要由营养液供给泵、水处理统[6]，营养液模糊一积分控制器结构如图2所示。装置、消毒装置、回液泵、计量泵、传感器、电磁阀、营 3 控制过程养液混合桶等部分组成，如图1所示。图中计量泵为ACS602ASP0000型。营养液混 3．1 模糊化合桶为容积1 m。的圆形塑料桶，采用水流喷射器沿 3．1．1 输入变量的论域、语言变量和隶属函数切向对桶内液体进行搅拌。电导率误差记为es，pH值误差记为PpH，液