粮食烘干机控制系统开发

发布时间：2017-10-20 07:26

  本文关键词：粮食烘干机控制系统开发

  更多相关文章： 粮食烘干机 温度场 DSP 控制系统 模糊控制

【摘要】：近几年来,随着我国对农业发展的重视,粮食烘干问题也逐渐得到关注。每年我国粮食收获以后,由于天气原因不能及时晾晒、晾晒后达不到国家安全储存标准造成的在储存、加工过程中出现霉变、变质及在晾晒过程中的损失,高达粮食总产量的5%,所以对粮食烘干机的需求量也越来越大。在粮食烘干过程中,其关键技术往往是控制系统的设计,传统的控制方法难以解决粮食烘干过程中的大滞后性、控制的精准性等问题。因此,本课题以连续混流式粮食烘干机作为研究对象开发其相应的自动控制系统,在粮食烘干过程中通过对粮食温度、热风温度、热水温度、粮食水分等的检测为控制系统提供理论依据。针对粮食烘干过程中存在的问题以及数字信号处理器DSP的各种优势,采用TI公司的TMS320F28335作为控制系统的控制器核心。并将温度场模拟与控制系统相结合,通过控制热风温度来保证粮食烘干后的品质。本文的研究内容主要有以下几个方面:首先,介绍了粮食烘干机控制系统的研究现状以及发展趋势,分析了传统控制系统存在的问题,提出了以DSP作为控制器核心的粮食烘干机控制系统的总体方案,并最终确定了本文的总体结构。其次,对本课题中所设计的粮食烘干机中烘干塔、热水热风炉的结构进行了介绍,并对其工艺过程进行了详细的分析。然后,采用ANSYS FLUENT模块对粮食烘干过程的温度场进行了模拟,对粮食烘干机结构进行了优化,分析了粮食烘干过程中热风温度对粮温的影响,确定了在安全粮温范围内热风温度的上下限。最后,根据粮食烘干机控制系统的要求,采用TMS320F28335作为控制器核心,CCS作为开发环境,采用模块化方法开发粮食烘干机的控制系统,设计了相应的软硬件,并将模糊控制用于粮食烘干机中。
【关键词】：粮食烘干机 温度场 DSP 控制系统 模糊控制
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S226.6;TP273
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题的背景及研究意义10-11
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国内外粮食烘干过程模拟分析研究现状11
• 1.2.2 国内外粮食烘干机控制系统研究现状11-13
• 1.3 存在的问题13
• 1.4 课题研究内容13-14
• 1.5 本章小结14-16
• 第二章 粮食烘干机结构设计及工艺分析16-22
• 2.1 粮食烘干机结构设计16-19
• 2.1.1 粮食烘干机分类16-17
• 2.1.2 烘干塔结构设计17-18
• 2.1.3 热水热风炉结构设计18-19
• 2.2 粮食烘干机工艺分析19-20
• 2.3 本章小结20-22
• 第三章 粮食烘干机温度场分析22-30
• 3.1 几何模型建立及网格划分22-23
• 3.2 参数及边界条件设置23-25
• 3.2.1 参数设置23-24
• 3.2.2 边界条件设置24-25
• 3.3 模拟结果分析25-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第四章 粮食烘干机控制系统硬件设计30-40
• 4.1 控制系统总体硬件方案30-33
• 4.1.1 系统控制目标30
• 4.1.2 系统硬件总体方案30-32
• 4.1.3 控制器的选择32-33
• 4.2 数据采集电路33-36
• 4.2.1 温度采集33-34
• 4.2.2 温湿度采集34-35
• 4.2.3 粮食水分检测35
• 4.2.4 料位信号采集35-36
• 4.3 电机控制模块36-38
• 4.4 DSP与上位机通信电路38-39
• 4.5 DSP与JTAG接口设计39
• 4.6 本章小结39-40
• 第五章 粮食烘干机控制系统软件设计40-56
• 5.1 系统软件总体设计40-42
• 5.1.1 系统开发环境介绍40
• 5.1.2 软件总体设计40-42
• 5.2 数据采集模块42-46
• 5.2.1 温度采集模块43-44
• 5.2.2 温湿度采集模块44-46
• 5.3 热水热风炉温度的PID控制46-49
• 5.3.1 PID控制原理46-47
• 5.3.2 增量式PID控制算法47
• 5.3.3 温度的增量式PID控制47-49
• 5.4 排粮电机转速的模糊控制49-53
• 5.4.1 模糊控制原理49
• 5.4.2 模糊化处理49-50
• 5.4.3 隶属函数及模糊规则的建立50-52
• 5.4.4 模糊控制仿真模型的建立及分析52-53
• 5.5 DSP与上位机通信模块53-54
• 5.6 报警模块54
• 5.7 本章小结54-56
• 第六章 结论与展望56-58
• 6.1 总结56
• 6.2 展望56-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-64
• 附录64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 海志华;;DSP和串口触摸屏在CVT低校高现场测试仪的应用[J];自动化与仪器仪表;2015年07期

2 钟志堂;卢青;;粮食烘干机市场前景分析[J];江苏农机化;2015年01期

3 右良新;;低温循环式烘干机的常用热源[J];湖南农机;2014年08期

4 梁勇;;粮食烘干机应用现状与发展对策[J];高端农业装备;2014年04期

5 黄晶红;;粮食烘干过程中如何调节流量[J];黑龙江粮食;2014年07期

6 伟利国;张小超;车宇;;粮食烘干过程中水分在线检测系统研究[J];电子产品世界;2014年Z1期

7 张丽;;粮食烘干机的使用与维修[J];科技创新与应用;2012年23期

8 王远成;张忠杰;吴子丹;丁德强;王双凤;;计算流体力学技术在粮食储藏中的应用[J];中国粮油学报;2012年05期

9 刘雄心;;粮食干燥新技术研究[J];包装与食品机械;2012年02期

10 程乐;张洪斌;;粮食烘干机远程控制系统的研究[J];科技创新导报;2012年09期

，

本文编号：1066024