隨著農業(yè)技術的不斷進步,我國的糧食產量也逐年增加,到2018年我國糧食產量位居世界首位。在有力保障糧食市場供求關系的同時,也帶來了高額庫存等問題。于是,有關專家建議,實現生物質燃料乙醇的商業(yè)化進程,以促進農業(yè)的結構性改革。在此背景下,根據黨中央文件要求,認為當前已經具備了擴大生物燃料乙醇生產及推廣車用乙醇汽油的時機和條件。但在生物質發(fā)酵制備燃料乙醇的過程中,溫度對酶解發(fā)酵的影響至關重要,它具有非線性、時變性的特點,因此為了避免因溫度變化所帶來的不必要影響,本文主要研究工作如下:首先,本文介紹了生物質發(fā)酵制備燃料乙醇的工作原理及工藝流程,總結在過程控制中的難點及問題,然后設計生物質發(fā)酵的硬件監(jiān)控系統(tǒng),實現溫度、PH值、溶解氧參數的記錄、存儲、顯示及控制等功能。其次,在生物質發(fā)酵過程中針對溫度時變性、非線性的特點,傳統(tǒng)的PID控制器參數往往難以整定及優(yōu)化,為了滿足高指標的控制要求,提出基于神經網絡的PID控制算法,實現PID參數的自整定。最后,搭建生物質發(fā)酵實驗環(huán)境,在生物質發(fā)酵實驗中獲取1000組溫度數據集,利用MATLAB工具箱對溫度的數學模型參數進行辨識,之后在MATLAB上對BP神經網絡的PID控制方法和RBF神經網絡的PID控制方法進行仿真研究,仿真結果表明,采用RBF神經網絡的PID自整定方法在發(fā)酵溫度控制中具有良好的控制效果,且乙醇濃度得到了提升。
【學位單位】：齊魯工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP183;TP273;TK6

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