啤酒发酵温度的模糊控制与实现

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啤酒发酵温度的模糊控制与实现

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
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
6 u4 X3 V/ F7 x' q* o# d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、
/ ]7 L$ {7 Z3 P7 N3 d/ z容易实现。
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

1引言
啤酒发酵是整个啤酒生产过程最重要的环
3 z. i$ N2 R4 Q& c  k) ^) J节,是一个复杂的微生物代谢过程。对于发酵罐
2 J% w) x4 V* l; X5 A% K内温度的控制是啤酒生产工艺流程中的关键环节
之一,也是确保啤酒质量、口感等特性的关键叨。
" ^$ g& o; x4 ~# V2 c7 r7 N8 o啤酒发酵罐内的温控对象不同于一般的工业对
象,由于发酵过程的内部机理非常复杂,影响微生
/ O, e, O1 \0 I: v2 g, w9 e物生长的因素也错综复杂,因此整个过程具有时
+ J; T6 V& u  C- o2 [滞性大、时变性强、测量环境恶劣等特点,所以直.
4 s& o& J7 m  ^- L至目前还很难用较精确的数学模型来描述。基于
  f1 m" k9 O/ B, P& {这种情况,常规的PID控制算法难以达到满意的
1 X- l" P' T' ^( |% t. Q* o" G效果(2],而近些年来流行的模糊控制能够做到对.
时变性、非线性和复杂的被控对象进行较为有效
  e$ O2 B; y4 c$ G: |的控制,但是采用常规的模糊控制的最大问题,就
" i5 x- k; p) w( R5 j是存在稳态误差,特别是对于大滞后对象的控制，
其控制的动态特性也有待进--步提高[3]。
针对上述情况,本文将模糊积分控制器4]与
4 t; }, A9 e; P1 }单片机相结合应用于啤酒发酵罐内的温度控制系
. ~0 }) C2 g" ~0 Y- e统,系统实际运行效果达到了预期的设计目的,控

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