烘干機常用煤、電、天然氣等燃料,物料烘干是一個巨大的耗能過程。研發(fā)利用太陽能、空氣能等可再生能源的工業(yè)烘干設備,不但節(jié)能減排,還經(jīng)濟實惠。將太陽能集熱和空氣能熱泵結(jié)合在一起的太陽能熱泵烘干機,不但可以充分利用太陽能,達到最佳的節(jié)能效果,而且易于保證烘干工藝穩(wěn)定性的要求。農(nóng)作物種子等一些物料對烘干過程有較高的溫度控制要求,一般要求烘干溫度恒定在一個溫度范圍之內(nèi),既不損壞農(nóng)作物種子的生物活性,又能實現(xiàn)穩(wěn)定、高效的烘干過程。針對這一實際需求,本文研究太陽能熱泵烘干機的恒溫控制系統(tǒng)。本文的主要研究工作如下：1.太陽能與空氣能熱泵并聯(lián)加熱的農(nóng)作物烘干機的方案設計。烘干機內(nèi)采用封閉流動的純凈水作為傳熱介質(zhì),用儲水箱來儲存熱能。太陽能熱泵烘干機有三種烘干工作模式,即太陽能單獨供熱模式、空氣能熱泵單獨供熱模式和太陽能與空氣能熱泵同時供熱模式。在太陽能單獨供熱的工作模式下,計算確定太陽能集熱器的面積；參考廣州的地理位置和太陽的輻射情況,選擇太陽能集熱器在不同季節(jié)的傾角值。在空氣能熱泵獨立供熱的工作模式下,計算熱泵機組的功率、型號等具體參數(shù)。根據(jù)最大限度儲存太陽能和保障烘干供熱的要求,計算確定儲熱水箱的容... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 太陽能熱泵烘干機的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 農(nóng)作物烘干機控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 太陽能熱泵恒溫烘干機結(jié)構(gòu)設計與工作流程
    2.1 太陽能熱泵恒溫烘干機系統(tǒng)組成及工作原理
        2.1.1 太陽能集熱器選型及面積和傾角計算
        2.1.2 空氣能熱泵的選型
        2.1.3 儲熱水箱設計
    2.2 烘干工作流程分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 太陽能熱泵烘干機的模糊控制系統(tǒng)與優(yōu)化算法的設計
    3.1 基于Smith預估和模糊PID的太陽能熱泵恒溫烘干控制系統(tǒng)設計
        3.1.1 隸屬度函數(shù)的確定及模糊化
        3.1.2 烘干機控制系統(tǒng)模糊PID控制規(guī)則的建立
        3.1.3 解模糊化及變量參數(shù)輸出
    3.2 基于遺傳算法的模糊控制算法
        3.2.1 改進的大變異遺傳算法
        3.2.2 應用大變異遺傳算法優(yōu)化模糊控制的流程分析
    3.3 基于大變異遺傳算法優(yōu)化的模糊控制在太陽能熱泵恒溫烘干系統(tǒng)的應用
        3.3.1 太陽能熱泵烘干控制系統(tǒng)目標函數(shù)的確定
        3.3.2 算法優(yōu)化太陽能熱泵烘干控制系統(tǒng)的問題分析
        3.3.3 遺傳編碼和初始種群的產(chǎn)生
        3.3.4 大變異遺傳算法優(yōu)化太陽能熱泵烘干機模糊控制器流程
    3.4 本章小結(jié)
第四章 太陽能熱泵恒溫烘干控制系統(tǒng)的建模與仿真
    4.1 壓縮機頻率對烘干室溫度對象的傳遞函數(shù)
    4.2 基于模糊控制工具箱的太陽能熱泵烘干系統(tǒng)設計
    4.3 遺傳算法函數(shù)和關鍵參數(shù)設計
        4.3.1 目標函數(shù)與個體適應度函數(shù)的轉(zhuǎn)換
        4.3.2 遺傳算法運行參數(shù)確定
        4.3.3 遺傳算法編碼串長度確定
    4.4 優(yōu)化結(jié)果分析
        4.4.1 解的適應度進化過程
        4.4.2 優(yōu)化后隸屬度函數(shù)及模糊控制規(guī)則
    4.5 太陽能熱泵烘干控制系統(tǒng)仿真研究
        4.5.1 Smith預估模糊PID控制算法的仿真研究
        4.5.2 應用大變異遺傳算法優(yōu)化的模糊Smith控制算法的仿真研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 太陽能熱泵恒溫烘干控制系統(tǒng)的硬件設計
    5.1 上位機設計
        5.1.1 上位機串口通信及登錄界面的設計
        5.1.2 上位機運行的主界面設計
    5.2 下位機設計
        5.2.1 STM32處理器概述
        5.2.2 檢測電路的設計
        5.2.3 驅(qū)動電路的設計
        5.2.4 下位機顯示模塊及故障報警電路
        5.2.5 通訊電路設計
        5.2.6 下位機硬件系統(tǒng)整體連接圖
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    一. 總結(jié)
    二. 展望
參考文獻
攻讀碩士期間科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3220272