基于BPNN的黃酒前酵溫度控制模型與仿真

蔣美仙，王振水，吳國興，黃蘇西，鄭佳美

(浙江工業大學 機械工程學院，浙江 杭州 310023)

為提高黃酒產量和品質，我國黃酒企業積極引進自動化釀造設備，逐步改進傳統釀造工藝。但針對前發酵過程的溫度控制至今仍沒有切實有效的方法，嚴重制約了黃酒生產的自動化水平及黃酒品質的穩定。近年來國內外學者對啤酒以及工業注塑機的溫度控制方面有相關研究，但鮮有關于黃酒溫度控制的相關研究。杜鋒等[1]運用模糊控制對啤酒發酵進行溫度控制，提出了變論域的模糊PID控制方法；畢競鍇[2]在啤酒發酵過程智能化自動化控制過程中引入了自適應調整的模糊控制；馮絮影[3]對發酵過程進行建模并對溫度控制問題進行研究，提出基于生物發酵過程的建模與控制方法；Kanagalakshmi等[4]基于注塑成型溫度控制的實際需要，提出了一種基于多模態比例積分微分(PID)的實時控制方案；Nath等[5]基于傳統內部模型控制(IMC)方法；李勝等[6]采用先進的模糊控制算法與傳統的PID控制相結合的模糊PID控制策略，將模糊控制的魯棒性好、適應性強以及PID控制可對控制參數進行實時調節等有效地結合起來。

通過文獻分析可知：黃酒前發酵過程的溫度控制主要集中在內部模型構建及控制器參數調整這兩個方面。而黃酒前發酵過程溫度的變化是一個高度非線性的時變過程，難以建立精確的數學模型，即使建立了模糊數學模型，其參數調節也是個難點。因此，針對黃酒前酵過程的溫度控制研究，主要集中在控制器設計方面。……