本文關(guān)鍵詞：啤酒發(fā)酵過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制策略研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：啤酒行業(yè)是我國(guó)食品行業(yè)的重要組成部分,但我國(guó)啤酒產(chǎn)業(yè)起步較晚,生產(chǎn)自動(dòng)化水平和產(chǎn)品質(zhì)量都落后于國(guó)外先進(jìn)廠家。啤酒發(fā)酵是生產(chǎn)過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié),在該環(huán)節(jié)中,溫度控制至關(guān)重要。啤酒發(fā)酵過(guò)程的溫度控制精度直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。本文針對(duì)發(fā)酵過(guò)程存在的大慣性、滯后、時(shí)變性等特點(diǎn),設(shè)計(jì)了變論域模糊PID控制器,改進(jìn)了傳統(tǒng)模糊PID控制器論域固定而引起的控制精度問(wèn)題。本文引入論域伸縮因子調(diào)整控制器輸入輸出的論域,避免了因論域選擇不當(dāng)造成的控制誤差,解決了控制精度和模糊規(guī)則數(shù)之間的矛盾,改善了模糊PID控制器的控制精度和速度。通過(guò)MATLAB仿真對(duì)比研究表明,該控制器能夠滿足目前我國(guó)啤酒生產(chǎn)的控制要求。此外,針對(duì)未來(lái)更大型的發(fā)酵過(guò)程溫度存在的“耦合”問(wèn)題設(shè)計(jì)了PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,并進(jìn)行了MATLAB仿真研究。仿真結(jié)果表明,該控制器能融控制和解耦于一體,具有響應(yīng)速度快、控制精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),不但提高了啤酒發(fā)酵溫度的控制精度,而且有效克服了實(shí)際生產(chǎn)中不定因素的干擾。本文最后采用MCGS組態(tài)軟件完成了啤酒發(fā)酵過(guò)程的組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì),利用OPC技術(shù)建立了MATLAB7.11與MCGS之間的數(shù)據(jù)通訊,實(shí)現(xiàn)了MATLAB環(huán)境下控制算法設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取,最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。
【關(guān)鍵詞】：啤酒發(fā)酵 溫度控制 變論域 模糊 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) MCGS
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TS262.5;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題的背景和意義8-9
• 1.2 啤酒發(fā)酵過(guò)程溫度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀9-10
• 1.3 啤酒發(fā)酵過(guò)程溫度控制策略研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容11-14
• 第2章 啤酒發(fā)酵工藝要求及溫度過(guò)程建模14-22
• 2.1 啤酒發(fā)酵工藝及溫度控制要求14-16
• 2.2 啤酒發(fā)酵溫度過(guò)程模型16-19
• 2.2.1 啤酒發(fā)酵模型的特性分析16-17
• 2.2.2 啤酒發(fā)酵溫度過(guò)程建模17-19
• 2.3 啤酒發(fā)酵過(guò)程中的控制難點(diǎn)19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-22
• 第3章 啤酒發(fā)酵過(guò)程的溫度控制及仿真研究22-42
• 3.1 啤酒發(fā)酵過(guò)程溫度控制策略分析22
• 3.2 PID控制的基本原理22-23
• 3.3 模糊控制理論23-28
• 3.3.1 模糊集合和模糊關(guān)系23-24
• 3.3.2 模糊控制器24-27
• 3.3.3 模糊控制器的維數(shù)27-28
• 3.4 模糊自適應(yīng)PID控制器設(shè)計(jì)28-33
• 3.4.1 模糊自整定PID原理28-29
• 3.4.2 模糊控制算法的確立29-32
• 3.4.3 模糊自適應(yīng)PID控制器的缺點(diǎn)32-33
• 3.5 變論域模糊PID控制器設(shè)計(jì)33-37
• 3.5.1 變論域思想33-35
• 3.5.2 變論域模糊PID控制器35
• 3.5.3 伸縮因子的確定35-37
• 3.6 啤酒發(fā)酵過(guò)程溫度控制策略仿真研究37-40
• 3.6.1 變論域模糊PID與PID、模糊PID控制性能的比較37-38
• 3.6.2 變論域模糊PID與PID、模糊PID控制器的魯棒性分析38-40
• 3.7 本章小結(jié)40-42
• 第4章 啤酒發(fā)酵過(guò)程的解耦控制及仿真研究42-58
• 4.1 啤酒發(fā)酵過(guò)程溫度耦合特性分析42
• 4.2 解耦控制原理42-44
• 4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制基本理論44-48
• 4.3.1 神經(jīng)元模型44-45
• 4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分類(lèi)45-46
• 4.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法46-48
• 4.4 PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)解耦原理48-56
• 4.4.1 PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的解耦控制算法49-53
• 4.4.2 PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的解耦控制仿真研究53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第5章 啤酒發(fā)酵過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)58-66
• 5.1 MCGS的簡(jiǎn)介58
• 5.2 啤酒發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)58-59
• 5.3 基于OPC技術(shù)的MATLAB與MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊59-61
• 5.3.1 OPC技術(shù)60
• 5.3.2 接口通信流程60
• 5.3.3 MATLAB和MCGS的實(shí)時(shí)通訊60-61
• 5.4 基于MATLAB/Simulink與MCGS智能控制算法的實(shí)現(xiàn)61-64
• 5.4.1 控制算法仿真系統(tǒng)操作步驟61-63
• 5.4.2 仿真系統(tǒng)調(diào)試63-64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文72-74
• 致謝74

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1 黃雨o

本文編號(hào)：441905