蔬菜废弃物发酵温度的模糊控制方法
【技术领域】
[0001]本控制方法主要适用于蔬菜废弃物发酵的温度监控。
【背景技术】
[0002]蔬菜废弃物发酵的过程一般具有非线性、大惯性、纯滞后等特点，是一个十分复杂的生物化学反应的过程。因为反应器中的温度是这个过程中的一个非线性对象，其受干扰的因素有很多，所以，要想建立一个能描述实际的发酵生产过程的固定数学模型是比较难以实现的。本控制方法采用了模糊控制算法很好的解决了这类问题。
【发明内容】
[0003]本控制方法借助专家的经验和制定的模糊关系来解决蔬菜废弃物发酵过程中温度控制的难题。本控制方式不但具有控制过程易于熟练、输出量连续、可靠性高等优点，而且还能够发挥熟练专家操作的较好的自动化效果。
[0004]本控制方法根据蔬菜废弃物反应器中温度的变化实时的作出判断，调节冷媒阀门的开度大小，使发酵反应器中的酵母发酵温度保持在合理的一定范围内，满足发酵中控制工作的要求。
[0005]当所测温度低于设定值，并且温度变化不是很快时，不需要冷媒的输入，此时阀门处于关闭状态；相反，为避免温度升高速率过快而引起种种不稳定的现象，需要允许少量冷媒的输入，此时调小阀门。
[0006]当所测温度高于设定值时，阀门处于开度状态。阀门的开度取决于温度变化的速率和温度变化的正负。不同情况阀门的开度不同。
[0007]将蔬菜废弃物发酵过程分为主酵阶段、后酵阶段、贮存阶段三个阶段，实施的分段控制。不同的阶段设置不同的限定参数范围。
[0008]通过实施本控制方法，可以更加合理的控制蔬菜废弃物反应器中的发酵温度，提高蔬菜废弃物发酵的效率和成功率。
【附图说明】
[0009]附图为蔬菜废弃物发酵反应器的模糊控制结构示意图。
[0010]图中:td——设定温度值，t——实测的温度值，E——温度偏差，ΛΕ——偏差变化率，Δ 2E——偏差变化率的变化率，U——模糊推理输出，T——调节温度。
[0011]实施方式
参照说明书附图对本发明的控制方法在蔬菜废弃物反应器中的发酵过程做以下说明。具体操作是:当发酵罐中温度不断变化时，引起温度传感器信号也不断改变。由此测量值t和工艺温度设定值td相比较，可以得出其温度偏差E、偏差变化率Λ Ε和偏差的二阶导数Δ 2Ε。然后经过采样和A/D转换，送入模糊控制器，经过模糊化、控制规则表和反模糊化使得模糊控制器根据温度偏差和偏差变化率等变量做出判断，得出输出控制量U,再经D/A转换与信号功率放大来控制冷媒的电磁调节阀开度，从而使温度值发生改变。同时，调节后的温度T再经过加权处理反馈给输入端。最终实际温度值将控制在所设定的工艺温度允许的范围内。
【主权项】
1.本发明的关键点在于利用模糊控制算法实现对蔬菜废弃物反应器中的温度进行监控，根据蔬菜废弃物反应器中温度的变化实时的作出判断，调节冷媒阀门的开度大小，使发酵反应器中的酵母发酵温度保持在合理的一定范围内，满足发酵中控制工作的要求。2.根据权利要求1所述的控温新方法，其特征在于利用模糊控制方法对蔬菜废弃物发酵反应器中所测温度低于设定值，并且温度变化不是很快时，调节阀门处于关闭状态。3.根据权利要求1所述的控温新方法，其特征在于利用模糊控制方法对蔬菜废弃物发酵反应器中温度升高速率过快而引起种种不稳定的现象时，调小阀门。4.根据权利要求1所述的控温新方法，其特征在于利用模糊控制方法对蔬菜废弃物发酵反应器中所测温度高于设定值时，阀门处于开度状态。5.根据权利要求1所述的控温新方法，其特征在于利用模糊控制方法，根据温度变化的速率和温度变化的正负，对蔬菜废弃物反应器的冷媒阀门开度进行不同的调节。6.根据权利要求1所述的控温新方法，其特征在于将蔬菜废弃物发酵过程分为主酵阶段、后酵阶段、贮存阶段三个阶段，实施的分段控制，在模糊控制中不同的阶段设置不同的限定参数范围。
【专利摘要】本发明蔬菜废弃物发酵温度的模糊控制方法，借助专家的经验和制定的模糊关系来解决蔬菜废弃物发酵过程中温度控制的难题。根据蔬菜废弃物反应器中温度的变化实时的作出判断，调节冷媒阀门的开度大小，使发酵反应器中的酵母发酵温度保持在合理的一定范围内，满足发酵中控制工作的要求。本控制方式不但具有控制过程易于熟练、输出量连续、可靠性高等优点，而且还能够发挥熟练专家操作的较好的自动化效果。
【IPC分类】G05D23/20
【公开号】CN105320174
【申请号】CN201410225793
【发明人】王佐勋, 刘鹏, 闫志强
【申请人】齐鲁工业大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年5月27日