大麥麥芽干燥環(huán)境模糊控制系統(tǒng)研究.pdf

1、干燥是啤酒大麥麥芽處理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為便于麥芽?jī)?chǔ)存和運(yùn)輸，必須降低其含水率。傳統(tǒng)大麥麥芽干燥過(guò)程都是人工操作，而且干燥室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，干燥過(guò)程是非線性、時(shí)變性和多變量的耦合過(guò)程，難于建立精確數(shù)學(xué)模型。大量資料顯示，自適應(yīng)、自校正控制理論可以對(duì)缺乏數(shù)學(xué)模型的被控對(duì)象進(jìn)行識(shí)別，但這種遞推法復(fù)雜，實(shí)時(shí)性差，對(duì)大麥麥芽水分的控制難以取得較好的控制效果，而且耗能大。相比較而言，將模糊控制應(yīng)用于大麥麥芽干燥控制系統(tǒng)，成為最佳選擇。 本文將模糊

2、控制理論最新應(yīng)用于大麥麥芽干燥控制系統(tǒng)。對(duì)本系統(tǒng)被控量溫度設(shè)計(jì)了模糊控制器。將計(jì)算機(jī)控制過(guò)程得到的精確量轉(zhuǎn)化為模糊輸入信息，按照總結(jié)人的控制經(jīng)驗(yàn)及策略取得的語(yǔ)言控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理和模糊決策，求得輸出控制量的模糊集，經(jīng)模糊判決得出輸出控制精確量，作用于被控對(duì)象，即可在控制過(guò)程中取得良好的控制效果。 硬件部分設(shè)計(jì)是結(jié)合大麥麥芽干燥室實(shí)際情況，采用AT89C51為核心的單片機(jī)控制系統(tǒng)。檢測(cè)部分由溫度采集及調(diào)理電路和濕度采集及調(diào)理電路

3、組成，均輸出模擬量的電壓信號(hào)。再經(jīng)大規(guī)模集成電路芯片ADC0809輸出8位數(shù)字量信號(hào)傳給單片機(jī)。單片機(jī)通過(guò)P1.1，P1.2口控制電磁繼電器，從而控制抽風(fēng)機(jī)的開(kāi)閉；通過(guò)P1.3～P1.6口控制變頻器從而改變鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)中其它外圍電路包括鍵盤與顯示、報(bào)警及人工復(fù)位電路。 軟件部分設(shè)計(jì)主要是采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程。本系統(tǒng)包括1個(gè)主程序，6個(gè)子程序，其中子程序有數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)子程序、平均濾波子程序、模糊控制子程序、溫濕度顯示子程序

4、、鍵盤掃描子程序、及報(bào)警子程序等。 本系統(tǒng)控制的參數(shù)主要是溫度和濕度，控制過(guò)程中溫度采用模糊控制，模糊控制器的MATLAB仿真部分充分利用MATLAB模糊邏輯工具箱功能，結(jié)合圖形化系統(tǒng)建模和仿真工具，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬出系統(tǒng)實(shí)際輸出情況。 最終，本設(shè)計(jì)建立了先進(jìn)、穩(wěn)定、高效的整體系統(tǒng)。溫度控制范圍達(dá)0～100℃，控制精度達(dá)到±0.2℃。濕度控制范圍達(dá)1％～99％RH。實(shí)現(xiàn)干燥過(guò)程的智能化控制，并大大縮短干燥時(shí)間，節(jié)能效果