連續(xù)式糧食干燥智能控制技術(shù)研究.pdf

1、糧食干燥過程的自動(dòng)控制是實(shí)現(xiàn)干燥機(jī)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、安全作業(yè)的有效手段。糧食干燥過程是一個(gè)十分復(fù)雜的非線性、時(shí)變、大滯后的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的控制問題對(duì)于傳統(tǒng)的控制理論是很大的挑戰(zhàn)。針對(duì)連續(xù)流動(dòng)式糧食干燥的過程特點(diǎn)，將智能控制技術(shù)應(yīng)用于糧食干燥過程，對(duì)智能控制系統(tǒng)研制開發(fā)中的一些關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行研究。 闡述了仿人智能控制的基本思想和理論基礎(chǔ)知識(shí)；分析了其靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性；在分析出糧水分手動(dòng)控制思想的基礎(chǔ)上，將糧食干燥過程劃分了8個(gè)

2、特征區(qū)域，確定了相應(yīng)的控制規(guī)則，建立了仿人智能多模態(tài)控制模型；分析了常規(guī)PID控制的特點(diǎn)和不足，從仿人智能的角度對(duì)PID控制器進(jìn)行改進(jìn)，給出了比例-積分-微分三個(gè)分量改進(jìn)的基本原理。基于仿人智能的多模態(tài)控制策略和PID控制策略為控制器的實(shí)現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)。 建立運(yùn)行控制級(jí)和參數(shù)校正級(jí)模型，設(shè)計(jì)出糧食干燥仿人智能多模態(tài)控制器。應(yīng)用MATLAB對(duì)連續(xù)式糧食干燥過程在PID和仿人智能多模態(tài)控制器的作用進(jìn)行仿真試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該控制

3、器在響應(yīng)、超調(diào)量、上升時(shí)間等指標(biāo)都比常規(guī)PID控制有明顯改善。 提出了通過函數(shù)來改進(jìn)常規(guī)PID的思路，分析討論了函數(shù)對(duì)控制器的作用原理，設(shè)計(jì)出了基于函數(shù)的仿人智能PID控制器。仿真試驗(yàn)表明，較之PID控制器，基于函數(shù)的仿人智能PID控制器在延時(shí)、參數(shù)擾動(dòng)、噪聲等方面能夠得到更好的控制品質(zhì)。 闡述了糧食干燥智能控制試驗(yàn)系統(tǒng)具有的基本功能和設(shè)計(jì)要求；介紹了該系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)、主要組成部分和基本工作原理。設(shè)計(jì)了串口數(shù)據(jù)采集

4、程序、仿人智能多模態(tài)控制器軟件、控制系統(tǒng)輸出程序和電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器等內(nèi)容，形成了基于LabVIEW的糧食干燥仿人智能多模態(tài)控制試驗(yàn)系統(tǒng)。對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了模擬試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了仿人智能多模態(tài)控制規(guī)則的有效性。 采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)干燥過程中的糧食含水率的變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。采用AR參數(shù)模型設(shè)計(jì)出預(yù)測(cè)器；運(yùn)用Burg算法求解AR模型參數(shù)。編制了基于AR模型的糧食水分預(yù)測(cè)程序。預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際糧食含水率相符合，預(yù)測(cè)結(jié)果可以作為