煙葉的香氣品質(zhì)是衡量和評(píng)價(jià)烤煙質(zhì)量的重要指標(biāo),其主要影響因素包括煙葉遺傳因子、煙葉生長(zhǎng)環(huán)境、煙葉烘烤情況以及成煙制備工藝等。煙葉烘烤是煙葉生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵工序之一,其原理是通過(guò)控制烤房?jī)?nèi)溫濕度和通風(fēng)情況使煙葉逐漸變黃變干。在此過(guò)程中,煙葉中的有關(guān)物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)和轉(zhuǎn)化,并促使生成一定的致香物質(zhì)。當(dāng)前,煙葉密集烤房控制系統(tǒng)的研究主要集中于降低人工干預(yù)、提高自動(dòng)化水平以及提高烘烤效率等方面,沒(méi)有著重針對(duì)烤后煙葉的香氣品質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì),導(dǎo)致烤后煙葉香氣不足、品質(zhì)不佳。本文以循環(huán)風(fēng)機(jī)送風(fēng)工藝和溫濕度精準(zhǔn)控制為突破口,對(duì)烤房溫度均勻性、循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速工藝和溫濕度智能控制策略與系統(tǒng)進(jìn)行分析與優(yōu)化改進(jìn),以提高烤煙總體香氣品質(zhì),最終形成基于煙葉增香烘烤要求的智能密集烤房控制系統(tǒng)。為了獲取能夠有效提升烤后煙葉香氣品質(zhì)的循環(huán)風(fēng)機(jī)送風(fēng)工藝,本文首先分析了循環(huán)風(fēng)機(jī)送風(fēng)工藝(包括循環(huán)風(fēng)機(jī)送風(fēng)方式和循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速工藝)對(duì)煙葉烘烤過(guò)程以及烤后煙葉品質(zhì)的影響,提出了一種循環(huán)風(fēng)機(jī)正反送風(fēng)方式,以減小烤房?jī)?nèi)部溫度梯度,提高總體煙葉品質(zhì)的均勻性,通過(guò)數(shù)值模擬,仿真驗(yàn)證了本送風(fēng)方式的可行性。然后,結(jié)合循環(huán)風(fēng)機(jī)正反送風(fēng)方式,對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)在不同烘烤階段的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),通過(guò)試驗(yàn)分析不同轉(zhuǎn)速方案對(duì)烤后煙葉香氣品質(zhì)的影響,選取烤后煙葉香氣品質(zhì)最優(yōu)的轉(zhuǎn)速方案作為循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速工藝。最后,結(jié)合循環(huán)風(fēng)機(jī)正反送風(fēng)方式與轉(zhuǎn)速工藝,得到了基于煙葉增香烘烤要求的循環(huán)風(fēng)機(jī)送風(fēng)工藝(增香送風(fēng)工藝)。為了精準(zhǔn)控制煙葉烘烤過(guò)程的溫度和濕度,提高烤后煙葉總體品質(zhì),本文基于系統(tǒng)辨識(shí)原理,通過(guò)采集應(yīng)用增香送風(fēng)工藝的標(biāo)準(zhǔn)密集烤房?jī)?nèi)部溫濕度、烤房外部溫濕度以及執(zhí)行器的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),建立了基于多輸出最小二乘支持向量機(jī)回歸算法的煙葉烘烤溫濕度變化模型,并通過(guò)與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)比分析了模型的預(yù)測(cè)精度。根據(jù)煙葉烘烤過(guò)程中溫濕度變化的非線性特點(diǎn),結(jié)合模糊理論對(duì)專家知識(shí)的表達(dá)能力和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)性,設(shè)計(jì)了一種基于T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煙葉烘烤溫濕度控制系統(tǒng),并在Matlab仿真環(huán)境下,分析了T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略和PID控制策略對(duì)溫濕度變化模型的控制效果,結(jié)果表明了T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略在應(yīng)用于控制煙葉烘烤過(guò)程的優(yōu)越性。最后,基于研究得出的增香送風(fēng)工藝和T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略,設(shè)計(jì)了基于煙葉增香烘烤要求的智能密集烤房控制器,開(kāi)展了烘烤對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,基于煙葉增香烘烤要求的智能密集烤房控制器對(duì)比參照控制器能夠更好地跟隨煙葉烘烤溫濕度工藝曲線,并且其烤后煙葉品質(zhì)與所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TS441;TP273
【部分圖文】：

煙葉烤房實(shí)體幾何模型ICEMFluent

的O型網(wǎng)格較為稀疏，為保證其精準(zhǔn)性，對(duì)其網(wǎng)格密度進(jìn)行增加。網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖2.3所示。圖2.4顯示在默認(rèn)的質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)下，煙葉烤房模型的網(wǎng)格質(zhì)量為0.6，一般結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格默認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為0.4時(shí)便可用于計(jì)算。

型網(wǎng)格較為稀疏，為保證其精準(zhǔn)性，對(duì)其網(wǎng)格密度進(jìn)行增加。網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖2.3所示。圖2.4顯示在默認(rèn)的質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)下，煙葉烤房模型的網(wǎng)格質(zhì)量為0.6，一般結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格默認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為0.4時(shí)便可用于計(jì)算。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2853813