System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法技术方案_技高网

基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法技术方案

技术编号:40388728 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-20 22:21
本发明专利技术属于谷朊粉生产控制应用技术领域,尤其涉及一种基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法。本发明专利技术使用传感器多点检测谷朊粉原样水分活度、干燥室相对湿度、检测干燥室温度,计算后导入构建的解耦控制系统,实现干燥室的旁通风量阀门开度和压缩机转速的控制。解耦控制系统中改进的PID控制器在常规PID的微分环节引入低通滤波器和非线性变换,其中引入低通滤波器可以解决微分调节引入的高频干扰,可以减少特别是误差扰动突变造成的系统不稳定,从而改善系统的动态特性,引入非线性变换使参数随控制误差而变化,提高了算法的适应能力。解耦控制系统在模糊控制器之后加入二阶滤波器可以减少超调量的同时提高响应速度,并减少系统误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于谷朊粉生产控制应用,尤其涉及一种基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法


技术介绍

1、谷阮粉是以面粉为原料,分离提取出面粉中的主要成分麦谷蛋白和醇溶蛋白,并干燥而成的一种植物活性蛋白质。因其独有的吸水性、复水性、粘弹性、薄膜成型性、延展性及乳化性,而在食品、化工、医药、饲料等众多行业得到特殊应用,是一种纯天然的营养品和添加剂。

2、在生产谷朊粉的干燥过程中,样品与环境之间的压力差及样品自身的重力势都可以忽略,因此样品与环境的水势差主要与自身的水分活度和环境的相对湿度相关。在干燥的过程中,样品的水分活度高于环境的相对湿度,样品中的水分更自由,才可以迁移到环境中达到失水干燥的目的。且水分活度和相对湿度都可以表示各自对象的水分的自由程度。此外环境的温度对干燥过程也有影响。单独调节旁通风量阀门开度或压缩机转速,都会引起干燥室温度和相对湿度的同时变化,且当前在谷朊粉的生产控制过程中,水分迁移速率有待提高、环境的温度和相对湿度控制存在滞后性,检测不准确的问题。


技术实现思路

1、本专利技术针对谷朊粉生产控制过程中所存在的技术问题,提出一种设计合理、方法简单、理论性强且能够实现水分快速迁移、环境的温度、相对湿度控制及时准确的基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法。

2、为了达到上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法,包括如下步骤:

3、s1、选用小麦磨制的面粉,获得谷朊粉原样;

4、s2、运用镜面冷凝露点传感器实时检测谷朊粉原样水分活度,运用相对湿度传感器检测干燥室相对湿度,运用温度传感器检测干燥室温度;

5、s3、将谷朊粉原样水分活度与干燥室相对湿度的差值与设定差值进行比较得到第一误差,将干燥室温度与设定温度进行比较得到第二误差,干燥室由旁通风量阀门和压缩机控制;

6、s4、构建解耦控制系统,通过改进的pid控制器做反馈控制,两个反馈控制器的输出作为两个模糊控制器的输入,两个模糊控制器的输出分别作为和两个二阶滤波器的输入,所述改进的pid控制器的首先在常规pid的微分环节引入低通滤波器和非线性变换,改进后微分环节的传递函数为:

7、,

8、其中,为改进的pid控制器系统输出,为微分环节的输入,为微分时间,t为采样时间,为低通滤波器,为非线性变换因子,其公式为:

9、,

10、其中,为第一误差的变化率,为第二误差的变化率,为区间长度,e是自然对数的底数,所述和两个二阶滤波器的传递函数为:

11、,

12、其中,、、为可调系数;

13、s5、将第一误差、第二误差作为解耦控制系统输入值,干燥室的旁通风量阀门开度、压缩机转速作为输出值,实现干燥室的旁通风量阀门开度和压缩机转速的控制。

14、作为优选,所述s2步骤谷朊粉原样水分活度、干燥室相对湿度、干燥室温度的检测分别采用两个传感器进行检测,并取平均值。

15、作为优选,所述s4步骤模糊控制器输入变量和输出变量均取7个语言值,为[pb、pm、ps、ze、ns、nm、nb],其分别表示[正大、正中、正小、零、负小、负中、负大],隶属函数均采用三角线型,模糊规则形式为if x is a and y is b then z is c,应用 mamdani 型推理法。

16、与现有技术相比,本专利技术的优点和积极效果在于:

17、本专利技术提供一种基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法,使用传感器多点检测谷朊粉原样水分活度、干燥室相对湿度、检测干燥室温度,计算后导入构建的解耦控制系统,实现干燥室的旁通风量阀门开度和压缩机转速的控制。解耦控制系统中改进的pid控制器在常规pid的微分环节引入低通滤波器和非线性变换,其中引入低通滤波器可以解决微分调节引入的高频干扰,可以减少特别是误差扰动突变造成的系统不稳定,从而改善系统的动态特性,引入非线性变换使参数随控制误差而变化,提高了算法的适应能力。解耦控制系统在模糊控制器之后加入二阶滤波器可以减少超调量的同时提高响应速度,并减少系统误差。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法,其特征在于,所述S2步骤谷朊粉原样水分活度、干燥室相对湿度、干燥室温度的检测分别采用两个传感器进行检测,并取平均值。

3.根据权利要求1所述的一种基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法,其特征在于,所述S4步骤模糊控制器输入变量和输出变量均取7个语言值,为[PB、PM、PS、ZE、NS、NM、NB],其分别表示[正大、正中、正小、零、负小、负中、负大],隶属函数均采用三角线型,模糊规则形式为if x is A and y is B then z is C,应用 Mamdani 型推理法。

【技术特征摘要】

1.一种基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于解耦控制系统的谷朊粉生产控制的方法,其特征在于,所述s2步骤谷朊粉原样水分活度、干燥室相对湿度、干燥室温度的检测分别采用两个传感器进行检测,并取平均值。

3.根据权利要求1所述的一种基于解耦控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:武凤磊刘明新曲延鹏刘明喜
申请(专利权)人:冠县新瑞实业有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1