基于智能轨迹导引的果蔬膨化温度控制
2021-11-04黄琦兰魏王悦
食品工业 2021年10期
黄琦兰,魏王悦
天津工业大学电气工程与自动化学院(天津 300387)
随着果蔬加工业的发展和人民生活水平的提高,果蔬膨化产品因富含营养和口感酥脆受到青睐。果蔬膨化设备通常将预切片处理的原料经过高温和高压处理,从而得到疏松的膨化产品[1]。果蔬膨化过程的温度对产品质量有很大影响,温度过低,会导致无法达到膨化食品的卫生标准;温度过高,会破坏营养成分[2]。因此,果蔬膨化加工对温度指标的控制品质有较高要求。
果蔬膨化设备加热仓温度常使用的PID调节虽方法简单、易于实现,但在大滞后和多干扰的环境中难以取得良好的控制效果,常伴随有超调产生和稳定性差等难题[3]。很多学者在果蔬膨化温度控制精度优化方面开展了研究,如:陈婵娟等[4]设计积分分离单神经元PID控制器并对果蔬膨化温度系统进行仿真,使系统的调节时间缩短,取得良好的控制效果;郝敏[5]采用单神经元法使系统波动减少,提高控制精度。然而上述方法会使控制参数变多,导致整定工作复杂化。
智能轨迹导引控制(ITGC)[6]是通过规划引导曲线,将被控对象平稳引导至目标值处的控制方法。该算法既整合了传统PID控制“基于偏差来消除偏差”的思想,又借鉴自抗扰控制中“为系统规划合适的过度过程引导被控变量”[7]。
为提升果蔬膨化温度控制系统品质、促进果蔬加工业技术升级,提出基于智能轨迹导引的果蔬膨化温度控制方法,在分析系统结构后,使用step7软件开发智能轨迹导引算法程序块,建立仿真模型测试程序块逻辑性和控制效果,完成仿真结果的分析。……
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