[发明专利]一种基于PID-PLPF控制算法的柑橘园防虫害系统

说明书

本发明涉及一种基于PID‑PLPF控制算法的柑橘园防虫害系统，其包括控制器、测绘单元、监测单元、环境数据获取单元、环境改善单元、移动终端、数据库和喷药单元，测绘单元测绘出柑橘园的信息，监测单元对柑橘园进行实时监测，环境数据获取单元用于土壤中的湿度、土壤中的营养成分和光照强度，环境改善单元用于改善土壤中的湿度、土壤中的营养成分和光照强度，移动终端可接收和查看柑橘园的信息；监测单元监测到植株上的害虫信息以及植株的生长阶段，并将数据发送至数据库内比对，控制器分析出用药信息和施肥信息。本申请用于解决柑橘园人工防病虫效率低的问题，且便于实时采集柑橘的生长环境数据，并及时采取相应措施，有效保证了种植户的经济效益。

技术领域

本发明涉及智慧农业领域的技术领域，尤其是涉及一种基于PID-PLPF控制算法的柑橘园防虫害系统。

背景技术

柑橘，属芸香科下属植物，果实营养丰富，所含有的人体保健物质，已分离出30余种，其中主要有：类黄酮、单萜、香豆素、类胡萝卜素、类丙醇、吖啶酮、甘油糖脂质等，且色香味兼优，又可以加工以果汁为主的各种加工制品。桔子可谓全身是宝，其果肉、皮、核、络均可入药。橘子的外果皮晒干后叫“陈皮”。而橘瓤上面的白色网状丝络，叫“橘络”，含有一定量的维生素P，有通络、化痰、理气、消滞等功效。橘核性味苦、无毒，有理气止痛的作用，可以用来治疗疝气、腰痛等症。就连橘根、橘叶等也可入药，具有舒肝、健脾、和胃等不同功能。柑橘的产量居百果之首，受广大消费者的喜爱。柑橘长寿、丰产稳定、经济效益高，是中国果树的最主要树种，对果农脱贫致富，农村经济的发展起着重大的作用。

现有的柑橘种植管理效率不高，果树患病不能及时发现，容易造成大范围感染。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种基于PID-PLPF控制算法的柑橘园防虫害系统，用于解决柑橘园人工防病虫效率低的问题，且便于实时采集柑橘的生长环境数据，并及时采取相应措施，有效保证了种植户的经济效益。

本发明提供的一种基于PID-PLPF控制算法的柑橘园防虫害系统采用如下的技术方案：

一种基于PID-PLPF控制算法的柑橘园防虫害系统，包括控制器、测绘单元、监测单元、环境数据获取单元、环境改善单元和移动终端，所述控制器与测绘单元、监测单元、环境数据获取单元、环境改善单元和移动终端通过信号连接；

所述测绘单元测绘出柑橘园的地貌信息和植株种植的位置信息，所述监测单元用于对柑橘园进行实时监测，将监测数据发送至所述控制器与对比植株数据做出比较，所述环境数据获取单元用于土壤中的湿度、土壤中的营养成分和光照强度，所述环境改善单元用于改善土壤中的湿度、土壤中的营养成分和光照强度，所述移动终端可接收和查看柑橘园的信息；

还包括有与控制器信号连接的数据库和喷药单元，所述监测单元监测到植株上发生害虫后，将数据发送至所述数据库并于库内的害虫信息比对，且将害虫信息以及推荐用药信息发送至所述控制器和移动终端，所述监测单元监测到植株的生长情况，将数据发送至所述数据库并于库内的植株信息比对，且将施肥信息发送至所述控制器和移动终端，所述喷药单元用于对植株喷洒农药。

优选的，所述测绘单元设置采用全站仪成图或航空摄影测量，在所述控制器内绘制出地貌信息和植株信息。

优选的，所述控制器采用PID控制器，所述PID控制器后设置有低通滤波器，提出了后置式低通滤波器PID控算法(简称PID-PLPF控制算法)不完全微分结构，其传递函数为：

第一步，将公式(1)离散化为：

u(k)＝u_p(k)+u_I(k)+u_D(k) (2)

第二步，将uD(k)进行推导，得到公式(3)