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基于模糊PID的茶叶烘干机恒温控制系统研究

2015-12-21吴晓强李亚莉周红杰赵永杰内蒙古民族大学机械工程学院内蒙古通辽08000云南农业大学普洱茶学院云南昆明6500昆明铁道职业技术学院云南昆明65008

食品与机械 2015年4期

吴晓强 李亚莉 周红杰 赵永杰(.内蒙古民族大学机械工程学院,内蒙古 通辽 08000;.云南农业大学普洱茶学院,云南 昆明 6500;.昆明铁道职业技术学院,云南 昆明 65008)

烘干是茶叶生产过程中最重要的一道工序,除了蒸发水分使茶叶便于贮藏之外,还有增加口感,促进茶叶有机物质形成的作用[1,2]。常见的茶叶烘干机多采用燃煤热风炉作为供热设备,通过热风炉产生的热风实现茶叶干燥,所以热风温度的控制是烘干机控制的关键[3]。目前对热风温度的控制,大多采用人工控制方法,即当实际温度与设定温度偏差过大时,人为控制引烟机或热风机的关闭与开启[4],劳动强度大,燃烧效率低,控制效果也较差,因此,寻求一种能够对温度进行自动控制的智能控制系统成为目前研究人员关注的焦点。胡景川等[5]认为通过调节风机转速或进气风门开度,调节热风炉进风量可以改变热风温度,从而实现恒温控制;刑一丁等[6]对如何调节热风温度、提高燃烧稳定性进行了探讨,提出多目标协调控制方法。以上方法在进行温度调节的过程中,温度有明显滞后现象,不能从根本上解决热风炉燃烧不稳定、热风温度变化大等问题。基于此,本研究综合以上研究特点,拟设计一种基于模糊PID的恒温控制系统,通过控制变频风机的频率和转速,使引烟机的转速、煤炭燃烧状态、热风温度达到最佳匹配,从而自动控制空燃比,为节约燃煤、保护环境提供新的方法与途径。

1 烘干机理论

1.1 茶叶烘干机的分类

烘干机是使茶叶干燥的重要设备,按干燥方式分,主要包括热风干燥、金属传导、辐射干燥烘干机;……

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