无土栽培是可控环境农业中的一种重要栽培方法,营养液控制是无土栽培中的关键技术。营养液控制的目的是通过控制各种营养母液添加量,使各种离子浓度保持在农业专家的最优设定水平上。由于营养液调配系统的动态特性受到贮液罐中的电导率、酸碱、溶氧、温度传感器和计量泵及阀门等因素的影响,要精确建立其数学模型是非常困难的,利用常规控制方法难以达到满意的控制效果。基于灰色理论的灰色广义预测控制,是根据系统未来状态的预测来制定控制决策,这是一种事前控制。具有不需要控制对象精确的数学模型,对环境、参数等随机的非线性扰动有自适应能力,可以做到控制及时,有较强的适应性。目前,把灰色广义预测理论应用到营养液的控制中还没有相关文献介绍,因此本文是营养液控制方法的一种新的探索。本文应用灰色广义预测控制理论,通过理论分析和仿真试验,探索了基于GM模型的灰色广义预测控制不同参数对系统控制性能的影响,研发了以营养液酸碱度(pH)、电导率(EC)和温度为主要调控参数的营养液调配系统,并应用到生菜栽培的全过程。由于应用了“超前控制”思想,所以能很好地解决系统的非线性,非自衡、滞后问题,使系统地稳定性、准确性、快速性与平稳性得到改善,提高营养液的控制水平和精度。经试验验证:系统实现了营养液的自动配比和自动供液等功能,控制稳定性和参数检测的精确性达到了设计要求,供液准时、响应速度快、运行效果良好,达到了预期目的。因此灰色广义预测控制不失为营养液调配系统控制的一种新方法,在现实应用中具有重要的意义。