无土栽培营养液自动控制系统的最佳方案设计摘要：分析了无土栽培养液配比设备的设计要求，给出设计要求表， 并确定功能参数，进行功能分析后， 建立功能结构， 采用形态学矩阵法求解出多种方案，经加权评价后确定最佳自动控制系统设计方案．关键词：无土栽培；自动控制；方案设计；营养液；形态学矩阵引言无土栽培是不用土壤栽培植物的一门新兴农业高新技术，它的出现和应用使农业种植、特别是非保护地栽培达到了高产、优质、高效的目标，因此受到世界各国，特别是发达国家的高度重视01．但无土栽培毕竞是农业科技发展到一定阶段的产物．它的应用应具备必要的设备和技术条件．在我国此项技术起步较晚，但随着改革开放和农业种植业结构的调整，无土栽培这一高新技术也日益受到重视，许多高校和科学院所相继开展了这一技术的研究，但许多关键技术尚未很的解决．其中营养液的自动配液及供液灌溉技术作为无土栽培技术的关键需深入研究 m．研制适合于我国国情的营养液调配及供液控制设备，将是推动无土栽培技术推广的关键． 它的实现对提高设施农业的效益有非常重要的影响．本文首先根据无土栽培养液配比设备( 自动施肥机 ) 的设计要求， 建立设计要求表， 确立总功能，进行功能分析后，建立功能结构，采用形态学矩阵法求解出多方案，经技术经济综合评价后确立最佳自动控制设计方案．设计要求及功能结构分析1．1 设计要求明细表无土栽培养液自动控制系统设计，应根据给定的母液(A 和 B)、酸( 碱) 及水自动配制成含农作物所需的营养成分的营养液．同时应满足农作物不同生长阶段适时调整营养液成分、供给量及供给时间，从而达到优质高产的目的⋯．如图l所示，营养液是由母液A、母液 B、酸 ( 碱) 以及水按一定比例配制而成．其成分的控制参数是电导率 (Ec) 和 pH值⋯．其中电导率的大小表征溶液的离子浓度．pH值的大小反映溶液的酸碱度． 供液控制参数为时间， 与环境温度、 湿度及光合作用等具体情况有关．根据营养液成分控制参数(Ec、pHJ 的控制精度和作物供液时间要求， 参考国外同类设备的技术情况． 新型自动施肥机的具体设计要求如表1．图 l 营养液配渡供藏要求示意圈1．2 功能分析及总功能将以上设计要求进一步抽象， 分析设计对象的功能需求， 确定出该设备的总功能为自动配制成符合浓度(Ec) 和 pH值要求的营养液，并按要求进行灌溉．用黑箱理论描述如图2 所示．其中母液A、母液 B、酸 ( 或碱) 、水、按一...
