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啤酒发酵温度的模糊控制与实现 0 j# C! G, M6 b; Y- L
摘要:针对啤酒发酵过程具有时变性、时滞性和非线性的特点,采用模糊积分控制器对啤酒发酵过程中的
" R1 w a, N4 j3 ^1 V温度进行控制,从而构成模糊积分控制方法。实际运行结果表明该方法不仅优于传统的PID控制和常规的
5 j" I( H6 s$ D9 D& m/ e: F模糊控制方法,而且具有灵活性好,控制适应性强、动态性能好等优点。整个设计过程显示该方法编程简单、9 b3 B6 b W+ e4 l" M
容易实现。
0 d9 q$ n; J6 G% m- }5 R关键词:模糊控制模糊积分控制器 单片机 温度控制啤酒发酵/ `& [8 f, e" E' y0 }
8 g+ }$ r! o* O
1引言2 ^ O1 q; Y9 S1 }! R
啤酒发酵是整个啤酒生产过程最重要的环
8 J% U) W* u9 K1 f# ~$ j节,是一个复杂的微生物代谢过程。对于发酵罐# o6 x: v& d7 A: S. H
内温度的控制是啤酒生产工艺流程中的关键环节6 Y+ a: L! V1 S
之一,也是确保啤酒质量、口感等特性的关键叨。
! o1 T! J" R; g8 B' A" C1 p) U啤酒发酵罐内的温控对象不同于一般的工业对) _- Q4 q. Z$ c
象,由于发酵过程的内部机理非常复杂,影响微生9 W1 T! a# v* f7 M2 \: B
物生长的因素也错综复杂,因此整个过程具有时5 o. k) v4 B$ t% Q( P1 b
滞性大、时变性强、测量环境恶劣等特点,所以直.
2 @. [7 R' k. J7 G至目前还很难用较精确的数学模型来描述。基于1 `$ G4 p" o# _5 B
这种情况,常规的PID控制算法难以达到满意的; B* `/ a; q C% x; L* ~ T2 p# {
效果(2],而近些年来流行的模糊控制能够做到对.2 N d7 G6 Y+ q! c, L3 H# G
时变性、非线性和复杂的被控对象进行较为有效
' V) b! t8 ?* g" i0 H的控制,但是采用常规的模糊控制的最大问题,就
" U" h9 [- K, A- ^2 R是存在稳态误差,特别是对于大滞后对象的控制，, b0 |( P8 s+ I2 Y5 k( s
其控制的动态特性也有待进--步提高[3]。
; I+ U# H4 u4 `+ y( G针对上述情况,本文将模糊积分控制器4]与
0 y! ~2 T% q" }0 ?* |单片机相结合应用于啤酒发酵罐内的温度控制系
, q1 K9 N9 A, j. T统,系统实际运行效果达到了预期的设计目的,控
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发表于 2020-7-2 15:33
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