我国还是一个农业大国,农业用水量占我国水资源总量的80%左右,而其中的90-95%的农业用水主要用于农田灌溉,而且我国的土地化肥使用量是世界第一,每公顷的化肥用量是世界平均用量的4倍,而传统的粗放式灌溉施肥的方式造成了水资源和肥料利用效率低的问题,而且此问题会带来环境污染、资源浪费和影响农产品质量安全等一系列问题,在很大程度上限制了农业的可持续发展,因此提高水肥的使用率是促进现代农业快速发展的关键。将水肥一体化技术与物联网技术相结合的水肥一体化智能灌溉系统能够有效的提高水肥利用率,实现农民足不出户的对农田精准施肥灌溉。本文以水肥一体化灌溉控制为研究对象,将物联网技术融入到水肥一体化智能灌溉系统中,设计出一种新型的水肥一体化智能灌溉系统。本论文主要从以下几方面进行了研究:(1)基于物联网技术对水肥一体化智能灌溉系统的整体框架进行设计,并对系统的控制部分硬件进行设计,对整个系统所需要的设备进行选型,如控制器,传感器等。对系统的控制部分软件进行设计,如无线传感器网络软件、水肥一体机控制部分软件、自动施肥灌溉的程序、自动智能配肥的程序,并用组态王软件设计了远程监控软件,对系统进行仿真,功能可以满足用户需求。(2)针对控制对象水肥的电导率和酸碱度分别建立了水肥电导率调节过程模型和水肥酸碱度调节过程模型。水肥电导率调节过程具有非线性、时变性、时滞性等特点,再加上一些不确定的因素,如文丘里吸肥器的吸肥能力,灌溉方式等,传统的控制方式难以得到理想的控制效果。水肥酸碱度的调节过程模型反应了过程中具有非线性、时变性、时滞性和不确定性等特点。(3)针对水肥一体机调节水肥EC值和pH值过程的非线性、时变性、时滞性的特点,分别设计了调节水肥EC值和pH值的模糊控制系统,并用Matlab软件对此系统和传统的PID控制系统进行了对比仿真,通过阶跃响应跟踪实验仿真和抗干扰仿真测试,结果证明两个模糊控制系统分别能够满足精准灌溉施肥过程中对EC值和pH值调节的控制要求,并且该系统具有更小的超调量和稳定时间,以及更强的抗干扰能力的特点。在我国实施乡村振兴战略的当下,针对农业生产环境,开展对基于物联网的水肥一体化智能灌溉系统的研究,有助于提升农业灌溉装备的智能性,提高农业生产的效率及农产品的质量安全,为实现农业现代化打下坚实的基础。