糧食烘干機智能控制系統的研究

許才花++馮志俠++王麗娟++張佳麗

摘要：糧食烘干是糧食儲存過程中極為重要的一個環節，如今，隨著科學的快速發展，使得糧食烘干機智能控制系統成為了許多發達國家糧食烘干的首選，而我國也在逐漸地對糧食烘干機智能控制系統進行研究和應用。本文將對糧食烘干機智能控制系統進行較為深入地分析。

關鍵詞：糧食烘干機；智能控制；研究

中圖分類號：S2266文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.06.002

隨著我國經濟的發展和社會的進步，我國對于糧食的重視程度也在逐漸上升，尤其是對于戰略性糧食儲備更是極為重視。在糧食儲備的過程中，糧食烘干是極為重要的一個環節，我國傳統的烘干工藝采用的機械都是需要人工來進行控制的，因此其效率和質量受到了人工熟練程度的制約。如今，隨著智能化的逐漸普及，糧食烘干機的控制系統也進入了智能化時代，糧食烘干機智能控制系統能夠在最大程度上提高糧食烘干的效率和質量，其在歐美國家已經被廣泛地應用，在我國還屬于新興概念。下面我們對糧食烘干機智能控制系統進行分析。

1糧食烘干工藝介紹

首先我們要對糧食烘干工藝進行了解，目前我國所采用的糧食烘干機都為新型的順流烘干機。這種烘干機的組成主要由烘干塔體、供熱、清理、輸送、烘前倉、烘后倉和電控等設備組成。順流型糧食烘干機其本身具有著熱效率高、降水幅度大且烘干均勻等特點。

2糧食烘干機智能控制系統的計算機仿真

如果想讓糧食烘干機智能控制系統真正地富有實效性，就必須先對其烘干機烘干過程和各類參數對烘干機性能的影響進行研究。但是糧食烘干是具有季節性的，其大部分都會在冬季進行，而研究人員不可能只在每年的冬季對糧食烘干機進行研究，因此進行計算機仿真就顯得尤為重要了。在糧食烘干機智能控制系統的實驗室開發階段，我們可以采用烘干機的數字模型來代替其實際的系統，與智能控制系統進行配合來進行研究，進而可以在實驗室內對控制軟件進行計算機仿真。數字模型能夠實時地將各類采樣數據反饋給控制程序，從而建立起一個以數字模型為系統的智能模型，而如果智能模型可以對烘干機的數字模型進行有效地控制，那么大部分情況下就可以對真實的烘干機系統進行有效控制。

3智能模型的建立

3.1模糊規則的產生

在糧食烘干機的實際工作過程中，其控制系統很可能會受到非線性、干擾噪聲和大滯后等不同情況的影響。在這樣的情況下，采用一種能夠對這些現象有著較為理想的適應能力的控制模式就顯得十分重要。模糊控制則正好能夠滿足這些要求，但是從目前的生產實踐來看，模糊控制其本身還存在著較為明顯的缺陷，其雖然可以對各類干擾和非線性問題進行有效控制，但卻有著自適應能力差的問題。當其控制的目標特性隨著時間和環境的變化而產生變化時，模糊控制無法總結出較為完善的控制規則，從而使得模糊控制無法達到理想的控制效果。對于模糊控制而言，其核心應當是模糊規則，因此對于模糊規則的優化是解決目前模糊控制問題的最佳途徑。

3.2智能優化算法

我們在上面已經說了，模糊控制的核心是模糊規則，因此，如果想要提高模糊控制，就必然從模糊規則方面入手。在目前來看，利用復合形法對模糊模型進行優化是較為理想的方案。復合形法是一種不需要對目標函數進行求導處理的優化方式，它能夠使得其可以直接在現有點附近進行尋優實驗，從而使得其更加接近于人腦的實際經驗和積累過程。

4模糊控制器結構設計

在糧食干燥的過程中，滯后現象是十分常見的，被進行干燥處理的糧食通常干燥時間都會在8 h以上，這就代表著當前施加的控制作用需要到8 h后才會在輸出中反映出來，這樣，必然會造成輸出量和參考輸入量的變差而對系統控制量進行調節的閉環控制系統產生的嚴重超調。因此傳統的閉環系統已經無法在智能化的糧食烘干控制系統中進行使用，在這樣的情況下，模糊控制器則成為了最為理想的選擇。根據智能模型對糧食干燥過程中各類參數干燥結果的影響進行分析，從而發現了對干燥結果有較大影響的參數，主要是進入烘干機糧食本身的含水率、高溫加熱段的風溫、低溫加熱段的風溫及排量速度。在這些參數當中，排量速度和低溫加熱段風溫都是能夠控制的，因此模糊控制器將選擇這兩個可控量作為整個系統的輸出量。我們模擬設計的模糊控制結構如圖所示。

5結束語

我們通過上述的研究可以發現，如今糧食烘干機的智能化控制系統已經趨近于成熟，但是其在含水率檢測傳感器以及溫度傳感器等方面還有著不穩定的現象，且在模糊控制的算法上還有待進一步優化。但是總體而言，糧食烘干機智能化控制系統對于烘干效率和烘干質量的提升還是有著較大幫助的。

參考文獻：

[1]崔國華，趙學工，周鋼霞，等.糧食烘干機智能控制系統的研究[C].中國糧油學會學術年會論文選集，2004.

[2]王品.糧食烘干機系統智能控制的研究[D].沈陽：東北大學， 2003.

[3]程樂， 張洪斌. 糧食烘干機遠程控制系統的研究[J]. 科技創新導報， 2012（9）：77-77.

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