近年来,随着我国的综合国力不断增长,农业现代化的步伐也逐步加快,在2016年国务院印发的《全国农业现代化规划(2016—2020年)》中“规划开展化肥农药使用量零增长行动,集成推广水肥一体化施肥技术”是两项推进我国农业现代化进程的重要规划。但目前国内的水肥一体技术推广还存在部分难点,国外的水肥一体化产品性能优秀,功能强大,智能化程度高,但却价格昂贵,后期维护困难;国内的水肥一体化产品相比之下价格低廉,售后相对便捷,但却普遍存在功能简陋,控制精度不高等缺点。本文在调研了国内外大量相关产品,系统归纳和综合国内外有关文献的基础上,对水肥一体化技术中配肥模型的建立和水肥调控装备及其控制系统进行了如下研究:1)基于3414试验数据的施肥模型研究。使用BP神经网络构建一个以土壤养分含量和施肥量为输入,以产量为输出的施肥模型。分析了不同的网络节点数、传递函数以及学习算法等对模型准确度的影响。经过对模型的不断调整,最终构建了一个测试平均误差为3.5%的施肥模型,使用该模型获得的数值,在一定程度上可以作为施肥量的依据。2)模糊控制器的研究。使用EC值作为肥液浓度判断依据,研究构建了一个水肥调控设备的模糊控制系统,并使用Simulink对控制模型进行仿真,分析仿真结果得出该控制器满足性能要求的结论。3)施肥器首部枢纽的执行机构和控制器研究。根据设计要求,分析系统各部件性能参数,合理进行硬件选型和软件设计,确保水肥一体机能够满足性能指标和功能需求。4)人机交互界面研究。研究构建了 一套清晰易懂的系统控制界面,使用图形和动画界面更直观的表现系统的数据信息、状态信息和报警信息。