啤酒发酵温度的模糊控制与实现

ByGrith4

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
! P8 |  u/ ^. T8 D& R2 ?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、
/ L5 ^! g* L3 d5 X1 s6 N8 L4 w容易实现。
" R3 c7 M0 n0 X* O5 v8 F' M0 ~7 T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
& T7 u& E& \2 S  t- G1引言
+ N5 l! P4 [' E& E" z啤酒发酵是整个啤酒生产过程最重要的环
) _! ~& l1 m" ^9 [; }节,是一个复杂的微生物代谢过程。对于发酵罐
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”。
啤酒发酵罐内的温控对象不同于一般的工业对
8 q! [& c/ ~, l* F$ p$ j- M+ N/ k8 u" Q象,由于发酵过程的内部机理非常复杂,影响微生
# t* L( U0 ?* F0 m9 D; J) r! i9 q物生长的因素也错综复杂，因此整个过程具有时
滞性大、时变性强、测量环境恶劣等特点,所以直
9 W) o4 c/ S; o( X! b至目前还很难用较精确的数学模型来描述。基于
这种情况，常规的PID控制算法难以达到满意的
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
的控制,但是采用常规的模糊控制的最大问题,就
0 j5 l  i+ d% k, m; v( g是存在稳态误差,特别是对于大滞后对象的控制，
( L+ H9 m  u: ~/ F! L3 M' M9 [其控制的动态特性也有待进一步提高[3]。
: |3 D8 c5 N7 g! t针对.上述情况,本文将模糊积分控制器[4]与
9 N; t# t6 u8 @3 \) V% N, F( l5 |单片机相结合应用于啤酒发酵罐内的温度控制系
7 W9 Q2 W6 X+ W; X! Y, |统,系统实际运行效果达到了预期的设计目的,控

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嘿嘿，学习使人进步