我国传统日光温室大棚主要是由人工来完成作物的灌溉和施肥,但由于农民缺乏科学的配肥施肥理论,导致水肥浪费严重。水肥一体化系统能够将肥料溶于水形成肥液后,再按照需求进行施肥,从而提高利用率。当前,国内的智能水肥一体化系统相对落后,大多数普适性较差,不能实现化肥按需智能配比及固体肥料自动配比。因此研究精确配比关键技术和研究符合我国国情的小型可移动和可以适合农民消费需求的智能水肥一体化系统,对现代农业发展具有理论意义和应用价值。本文主要研究水肥一体化系统配肥精度、效率问题和灌溉施肥问题,研究内容如下:1.详细分析了配肥原理和施肥原理,并分析称重配肥工作过程,分析产生误差的原因,并建立配肥数学模型,采用迭代学习算法减小配肥过程中产生的误差,制定合理的整体设计方案。2.分析配肥单元配比过程,着重研究配比过程中两个问题,分别是速度和精度,提出将模糊自适应PID控制应用于快速下料阶段,慢速下料阶段采用模糊控制。根据配肥单元设计控制流程,建立数学模型。文中仅对快速下料阶段控制进行仿真分析,提出的模糊自适应PID具有比传统PID控制响应快和超调量小的特点。3.根据控制要求和方案,对系统所需硬件进行选型。同时设计了下位机运行程序和上位机控制监控程序,其中监控软件可以实现系统运行监控、历史数据查询、实时曲线显示和故障报警等功能。系统具有运行稳定,且功能和性能都可以满足日光温室作物的需求。4.介绍了系统的工作测试环境,对固体配肥单元和灌溉施肥单元进行实验,首先分析了配肥机配制固体肥料的精度和误差,其次对二次稀释灌溉施肥溶液的实时监测的稳定性和误差进行分析。经测试表明,配肥单元误差在允许范围内,且灌溉施肥单元p H和EC值误差波动幅度小,过渡时间短、超调量小,能实现母液的动态调控,可以达到水肥的最大化利用,节省成本,对提高农业发展经济具有极为重要的作用。