畜牧养殖智能饮水控温系统设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：冯林, , 刘阳春, 王吉中, 李明辉, 马若飞, 张俊宁,

摘要：为提升草原放牧牛羊福利化养殖装置性能，开发一种基于多传感器原位数据检测与模糊PID控制相结合的畜牧养殖智能饮水控温系统。该系统主要由数据采集模块、注水加热模块、温度控制模块以及远程数据监测模块组成。数据采集模块是采用多种传感器对饮水装置中水温、水质、水量等信息实时采集；注水加热模块采用底部注水加热的形式，便于水温自下而上发生层流流动，使水温分布更均匀；温度控制模块采用基于闭环负反馈模糊PID控制算法，自整定PID系数，实现水温精准控制；远程数据监测模块是针对用户设计，便于用户实时观察饮水装置的工作情况。对系统开展模糊PID控温测试以及水温温场均匀性试验验证与仿真分析，试验结果表明：模糊PID控温效果与常规PID控温相比，模糊PID控温曲线更光滑，加热响应速度更快，当预设水温目标温度为23 ℃，入水水温分别为7 ℃、9 ℃、11 ℃、13 ℃、15 ℃时，实际加热温度与目标温度的波动幅度最大仅为0.3 ℃；对不同测温点加热，得同一水平面不同测温点最大温差为0.3 ℃，水槽不同截面水温温差小于0.2 ℃，装置测温点水温能精准控制在23 ℃±0.5 ℃。畜牧养殖智能饮水控温系统的水温温度场均匀性良好，能够为福利化养殖提供装备支持。

关键词：畜牧养殖,精准控温,多传感器原位数据检测,模糊PID控制

基金资助：广东省农业厅科研项目和农业技术推广项目（粤财农［2021］125号）