基于模糊邏輯控制的魚塘養殖精準投飼系統設計與試驗

作者：趙思琪,丁為民,張建凱

摘要：為解決現有魚塘養殖投飼模式粗放,養殖效率低的問題,基于模糊邏輯控制理論,設計一種魚塘養殖精準投飼系統,采用Nash-Sutcliffe效率系數(NS)和均方根誤差(RMSE)對傳統投飼模式和精準投飼模式的決策性能進行評估,利用池塘試驗,以魚生長率、特定生長率和餌料系數為評價指標,分析了不同投飼模式對魚生長的影響。設計的魚塘養殖精準投飼系統主要包括水質監測系統、投喂決策控制系統和執行系統3個部分。首先通過水質監測系統獲取投飼區養殖水體水質參數溶解氧飽和度(DO)和溫度(T),結合投飼決策模型計算出目標所需投飼量,然后通過模塊子程序控制驅動執行機構步進電機,帶動齒輪齒條運動以調控供料斗開度,并采用測角法反饋飼料流量信息,調整目標投飼量,實現精準按需投飼作業。試驗結果表明,精準投飼模式與傳統投飼模式相比,NS值由-0.772提高至0.903,RMSE降低了19.671,魚生長參數和產量不存在顯著差異性(P>0.05),但餌料系數同比降低9.23%,存在顯著性差異性(P<0.05)。研究表明,精準投飼模式系統決策控制性能良好,在不影響魚類生長的情況下,有效提高了餌料利用率,降低飼料浪費,達到精準按需投飼的目的。

發文機構：南京農業大學工學院/江蘇省智能化農業裝備重點實驗室

關鍵詞：魚塘養殖精準投飼模糊邏輯控制水質監測餌料系數溶解氧飽和度溫度fishpond cultureprecision feedingfuzzy logic controlwater quality monitoringfeed conversion ratiodissolved oxygen saturationtemperature

分類號： S964.3[農業科學—水產養殖][農業科學—水產科學]S951.2