啤酒发酵温度的模糊控制与实现

haidaowang

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
" \" t4 t4 Z* M/ }+ b4 p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
0 \! s* E( _& Z6 A9 |0 z, O- W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、
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
6 A4 D: o. K) ?+ W# O3 M/ T) ^6 V
8 E) M; D+ O& P" W7 e9 }1引言
啤酒发酵是整个啤酒生产过程最重要的环
节,是一个复杂的微生物代谢过程。对于发酵罐
% ?8 w: o; \/ |4 u, D( W  y内温度的控制是啤酒生产工艺流程中的关键环节
/ K" M6 y' I' [7 w' M$ T' C之一,也是确保啤酒质量、口感等特性的关键叨。
3 K2 z, D" @; R# `5 g! i, ~& h1 z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
物生长的因素也错综复杂,因此整个过程具有时
- c1 _7 N7 m: ^滞性大、时变性强、测量环境恶劣等特点,所以直.
至目前还很难用较精确的数学模型来描述。基于
. Y( M" s0 ]* a/ M6 ^7 b8 O& [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
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]。
9 T% \! E2 T$ t针对上述情况,本文将模糊积分控制器4]与
单片机相结合应用于啤酒发酵罐内的温度控制系
统,系统实际运行效果达到了预期的设计目的,控
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