一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法制造技术

本发明专利技术属于油料加工技术领域，具体涉及一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法。将油料弹塑性控制转化为了油料含水率控制，综合考虑了含水率误差和含水率误差变化率对，采用模糊控制规则对均质软化器伺服电机的转速值，能够提高油料软化装置对油料弹塑性的控制精度，且实时性好、鲁棒性好；建立了油料弹塑性与含水率关系表，结合控制系统的人机交互界面，能够快速的将油料弹塑性指标转换为对应的油料含水率指标；提出了加权递推平均滤波法，对均质软化器出料口油料的含水率反馈值进行滤波，能够提升模糊控制的稳定性。能够提升模糊控制的稳定性。能够提升模糊控制的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法


[0001]本专利技术属于油料加工
，具体涉及一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法。

技术介绍

[0002]我国是食用植物油生产大国，植物油的消费量也是常年居世界首位。从油料中获取植物油的技术主要有压榨、萃取、水代法等，但是现有工业制油技术仍然是以压榨为主。压榨指采用机械外力将油脂从油料中挤压出来。油料如果温度和水分达不到榨油机的要求，就容易造成饼不成型，油没有完全榨出来，造成油收率下降。市场上使用的油料软化装置一般都是间断操作，且油料弹塑性无法通过传感器手段直接获得，导致控制精度低，无法满足油料供应的质量需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法，能够提高油料软化装置对油料弹塑性的控制精度，且实时性好、鲁棒性好。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：
[0005]一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法，用于控制油料连续软化装置，具体包括如下步骤：
[0006]S1，用户通过人机交互界面输入油料弹塑性指标；
[0007]S2，控制系统通过查找油料弹塑性与含水率关系表，获取所述油料弹塑性指标所对应的油料含水率指标；
[0008]S3，控制系统采用加权递推平均滤波法对均质软化器出料口处的含水率传感器测量值进行滤波处理，以获得滤波后的含水率值；
[0009]S4，控制系统以所述物料含水率指标作为输入，以所述滤波后的含水率值作为反馈，采用模糊半闭环控制算法实时调节均质软化器伺服电机的转速值，使均质软化器出料口处的含水率传感器测量值接近所述油料含水率指标。
[0010]进一步的，所述油料弹塑性与含水率关系表通过实验室测量得出。
[0011]进一步的，所述加权递推平均滤波法具体为：每0.1s采集一次所述含水率传感器测量值，把连续取得的10个采样值设为一个队列，每次采集到的一个新数值放入队尾，并去掉队首的数值，最后将队列中的10个数值进行加权平均值计算，得到所述滤波后的含水率值。
[0012]进一步的，所述加权平均值计算的加权数组为coe[10]＝[15、12、9、7、6、5、4、3、2、1]，所述滤波后的含水率值具体公式为：
[0013]MC
fdb
＝(15*MC
fdb1
+12MC
fdb2
+.....+1MC
fdb10
)/(15+12+.....+1)
[0014]式中，MC
fdb
为本次滤波后的含水率值，MC
fdb1
为本次采集到的含水率传感器测量
值，MC
fdb2
为0.1s前采集到的含水率传感器测量值
……
MC
fdb10
为0.9s前采集到的含水率传感器测量值。
[0015]进一步的，所述基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法，具体为：
[0016]每隔10s，根据所述滤波后的含水率值得到含水率误差MC
err
及含水率误差变化率MC
ec_err
，并根据模糊控制规则得到转速输出值O，所述转速输出值O乘以修正因子K
P
得到转速输出修正值V
offset
，通过所述转速输出修正值V
offset
作为目标值调节均质软化器伺服电机的转速值。
[0017]进一步的，所述含水率误差MC
err
＝MC
ref
‑
MC
fdb
，其中MC
ref
为油料含水率指标，MC
fdb
为本次滤波后的含水率值；
[0018]所述含水率误差变化率MC
ec_err
＝MC
err
‑
MC
err_temp
，其中MC
err_temp
为上次的含水率误差。
[0019]进一步的，所述模糊控制规则具体为：
[0020]O＝O
temp
×
(K
E
×
MC
err
+K
C
×
MC
ec_err
)
[0021]式中，O
temp
为上次的转速输出值，K
E
为含水率误差量化因子，K
C
为含水率误差变化率量化因子。
[0022]进一步的，所述含水率误差量化因子K
E
＝n/X
E
，其中n为含水率误差的模糊集论域，X
E
为含水率误差的基本论域；所述含水率误差变化率量化因子K
C
＝m/X
C
，其中m为含水率误差变化率的模糊集论域，X
C
为含水率误差变化率的基本论域。
[0023]本专利技术与现有技术相比具有以下主要的优点：
[0024]1、将油料弹塑性控制转化为了油料含水率控制，综合考虑了含水率误差和含水率误差变化率对，采用模糊控制规则对均质软化器伺服电机的转速值，能够提高油料软化装置对油料弹塑性的控制精度，且实时性好、鲁棒性好；
[0025]2、建立了油料弹塑性与含水率关系表，结合控制系统的人机交互界面，能够快速的将油料弹塑性指标转换为对应的油料含水率指标；
[0026]3、提出了加权递推平均滤波法，对均质软化器出料口油料的含水率反馈值进行滤波，能够提升模糊控制的稳定性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术控制算法的流程图；
[0028]图2为本专利技术实施例中含水率误差MC
err
各模糊子集的隶属度函数；
[0029]图3为本专利技术实施例中含水率误差变化率MC
ec_err
各模糊子集的隶属度函数；
[0030]图4为本专利技术实施例中转速输出值O各模糊子集的隶属度函数；
[0031]图5为本专利技术油料连续软化装置的示意图。
[0032]图中：1、炒籽后受料槽；2、油料提升机；3、均质软化器；4、软化后油料储存槽；5、出料口；6、蒸汽发生器；7、蒸汽调节阀；8、含水率传感器；9、伺服电机。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并
不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0034]需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本专利技术的目的。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法，用于控制油料连续软化装置，其特征在于，包括如下步骤：S1，用户通过人机交互界面输入油料弹塑性指标；S2，控制系统通过查找油料弹塑性与含水率关系表，获取所述油料弹塑性指标所对应的油料含水率指标；S3，控制系统采用加权递推平均滤波法对均质软化器出料口处的含水率传感器测量值进行滤波处理，以获得滤波后的含水率值；S4，控制系统以所述物料含水率指标作为输入，以所述滤波后的含水率值作为反馈，采用模糊半闭环控制算法实时调节均质软化器伺服电机的转速值，使均质软化器出料口处的含水率传感器测量值接近所述油料含水率指标。2.根据权利要求1所述的一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法，其特征在于：所述油料弹塑性与含水率关系表通过实验室测量得出。3.根据权利要求1所述的一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法，其特征在于，所述加权递推平均滤波法具体为：每0.1s采集一次所述含水率传感器测量值，把连续取得的10个采样值设为一个队列，每次采集到的一个新数值放入队尾，并去掉队首的数值，最后将队列中的10个数值进行加权平均值计算，得到所述滤波后的含水率值。4.根据权利要求3所述的一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法，其特征在于，所述滤波后的含水率值具体公式为：MC
fdb
＝(A1*MC
fdb1
+A2MC
fdb2
+.....+A
n
MC
fdbn
)/(A1+A2+.....+A
n
)式中，MC
fdb
为本次滤波后的含水率值，MC
fdb1
为本次采集到的含水率传感器测量值，MC
fdbn
为第n次采集到的含水率传感器测量值，A1,A2,A3.....A
n
为所述加权平均值计算的加权数组，且A1＞A2＞A3.....＞A
n
。5.根据权利要求1所述的一种基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法，其特征在于，所述基于模糊半闭环的油料弹塑性控制算法，具体为：每隔10s，根据所述滤波后的含水率值得到含水率误差MC
err
及含水率误差变化率MC
ec_err
，并根据模糊控制规则得到转速输出值O，所述转速输出值O乘以修正因子K
p
得到转速输出修正值V
offset
，通过所述转速输出修正值V
offset
作为目标值调节均质软化器伺服电机的转速值。6.根据权利要求5所述的一种基于模糊半闭环的油料弹塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凤洪，汤湘宁，胡正华，万楚筠，郑畅，李文林，刘昌盛，袁好旭，史丽红，万震，
申请(专利权)人：中国农业科学院油料作物研究所，
类型：发明
国别省市：