基于模糊切换的食品灌装机械压力自动控制方法
2021-11-04陈思柴春雷
食品工业 2021年10期
关键词:方法
陈思,柴春雷
1.福州外语外贸学院(福州 350202);2.浙江大学(杭州 310058)
中国人口众多,农业发展迅速,粮食产量逐年递增。据《中国农业产业发展报告2020》(以下简称《报告》)显示,2019年,中国农业发展稳中有进、稳中向好,粮食产量连续5年超6.5亿 t,《报告》基于中国农业产业模型(CASM)模拟结果显示,2020年全国粮食产量预计达6.7亿 t,2019年中国粮食产量为6.6亿 t。食品灌装是食品加工过程中的一个重要环节,主要作用是将不易保存或运输的产品通过机械加工存放到各种材质的容器内,如牛奶、番茄酱、食用油等等,以延长存放期限和方便售卖。随着现代化技术发展,食品灌装也逐渐由人工向着智能化、机械化方向发展,各种灌装机械应用到食品加工中,提高了灌装效率和质量[2]。然而,伴随灌装自动化的发展,如何对灌装压力进行有效的控制成为研究热点。
对于食品灌装机械压力的自动控制,国内外均进行广泛研究,大致可分为PID控制、模糊控制、复合控制3种。其中PID控制是一种基于反馈原理(以误差反馈来消除误差)进行控制的方法,这种方法易于实施,具有很强的稳定性与可靠性,但是由于它能与检测到的信号进行同步调理,因此存在严重的控制滞后问题[3]。模糊控制是一种采用模糊数学语言描述控制规律(控制规则)操纵系统工作的控制方法。该方法的优点是不需要精确的数学模型,具有较强的鲁棒性,但是其控制精度较低,动态质量较差[4]。复合控制是指PID控制和模糊控制混合的方法,这种方法结合二者的优势,因此控制性能有了极大提高,但是在应用过程中发现二者在进行自动切换以实现分段控制时,存在阈值选取及切换扰动等问题[5]。……
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