模糊預(yù)測(cè)函數(shù)控制在茶葉殺青加工中的應(yīng)用

梁曉明

【摘要】茶葉在傳統(tǒng)殺青過(guò)程中大多采用半機(jī)械、半手工的方式，這就導(dǎo)致被控參數(shù)-溫度的效果不好、穩(wěn)定性較差、茶葉品質(zhì)良莠不齊，針對(duì)這些問(wèn)題，提出了一種模糊預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法，該算法的優(yōu)點(diǎn)是具有預(yù)測(cè)函數(shù)控制對(duì)預(yù)測(cè)模型要求不高，同時(shí)使用了非線性量化因子來(lái)提高模糊控制器的靈敏性。該算法通過(guò)在滾筒式茶葉殺青機(jī)溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用表明，模糊預(yù)側(cè)函數(shù)控制在茶葉殺青加工中切實(shí)可行，既使調(diào)節(jié)時(shí)間變短，又穩(wěn)定了茶葉殺青的溫度，控制效果較好。

【關(guān)鍵詞】模糊控制 預(yù)側(cè)函數(shù)控制 茶葉殺青

一、引言

殺青是綠茶制作過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。溫度、時(shí)間、投葉量等問(wèn)題都可以決定殺青效果的好壞。茶葉在制作過(guò)程中普遍使用的是滾筒式殺青機(jī)，然而它要求操作工人具備豐富的經(jīng)驗(yàn)，能夠精確把握殺青的溫度和鮮葉的投葉量，所以殺青的效果主要是受操作工人的影響，在茶葉殺青控制系統(tǒng)中最重要的是控制溫度，即使采用自動(dòng)控制也是使用傳統(tǒng)的PID控制，傳統(tǒng)PID控制效果不好、穩(wěn)定性不理想、茶葉品質(zhì)良莠不齊。針對(duì)以上問(wèn)題我們采用模糊控制、預(yù)測(cè)函數(shù)控制技術(shù)，同時(shí)加入了非線性量化因子，研究了一種新型的智能滾筒式茶葉殺青控制系統(tǒng)。仿真時(shí)，采取中控DCS中圖形化編程實(shí)現(xiàn)基于非線性量化因子滾筒式殺青機(jī)溫度的模糊預(yù)測(cè)控制算法，既使調(diào)節(jié)時(shí)間變短，又穩(wěn)定了茶葉殺青的溫度，控制效果較好。

二、控制方案設(shè)計(jì)

茶葉殺青系統(tǒng)包括兩個(gè)組成部分：滾筒殺青機(jī)、計(jì)量裝置。

在茶葉殺青過(guò)程中，需要控制茶葉進(jìn)入滾筒時(shí)的溫度提高到85℃，茶葉進(jìn)入滾筒后應(yīng)該溫度穩(wěn)定在85℃以上，茶葉在滾筒出口處溫度下降。但是，因?yàn)轷r茶葉的加入，筒壁進(jìn)口溫度會(huì)有較大變化，所以設(shè)計(jì)進(jìn)口段溫度系統(tǒng)時(shí)希望響應(yīng)時(shí)間短，常規(guī)PID控制比較穩(wěn)定，可是動(dòng)態(tài)效果不理想。所以提出一種新的智能控制方案，該方案控制原理和過(guò)程如圖1所示。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈斌.茶葉殺青系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)研究[D].浙江：浙江工業(yè)大學(xué)，2013.

[2]王惠芳，劉朝英，宋雪玲，宋哲英，李凱，基于遺傳算法的模糊控制器參數(shù)優(yōu)化[J].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，28（4）：276～280.

[3]郭奇，楊秀利，任芳，高鍵.基于預(yù)測(cè)模型的模糊-PID控制及仿真研究[J].控制工程，2011，18（3）：360～363.