鲜食玉米速冻时间预测模型的建立及优化研究
本文关键词:鲜食玉米速冻时间预测模型的建立及优化研究
【摘要】:速冻技术能在尽可能短的时间内将玉米温度降低到冻结点以下,最大程度地保留玉米原有的天然品质。在玉米速冻过程中,速冻时间是决定玉米速冻质量的关键因素之一。建立合理而有效的速冻时间预测模型成为保证玉米速冻质量问题的有效方法。目前,国内外关于速冻时间预测模型的研究多是基于经验或者数值方法,这些方法不是预测过于粗糙就是计算过于复杂,并不适用于企业参考。本文选取鲜食玉米为研究对象,以速冻时间为研究点,开展鲜食玉米速冻时间预测方法的分析和研究。主要包含以下内容:论文首先介绍了基于传统数值分析方法的玉米速冻时间预测模型。该模型是将玉米抽象成为一个具有同轴双层圆柱特征的物品,通过分层求解一维非稳态导热方程,得到玉米速冻时间。该方法计算过于复杂。其次,论文介绍了人工神经网络的理论知识,并在此基础上建立了基于BP神经网络的鲜食玉米速冻时间预测模型,该模型选取200组数据作为训练集,20组数据作为测试集,包括4个输入因子及1个输出因子。结果表明,运用基于BP神经网络的预测模型对鲜食玉米速冻时间进行预测合理。再次,论文尝试运用遗传算法对BP神经网络模型进行优化,误差减小。最后,论文学习并建立了基于径向基函数神经网络(RBF)的鲜食玉米速冻时间预测模型。RBF网络模型较BP神经网络模型及优化的BP神经网络模型效果更优。这表明本文建立的基于RBF的鲜食玉米速冻时间预测模型合理可行。本文数据由吉林天景食品有限公司所提供,运用MATLAB工具箱进行模型求解。结果表明,基于BP神经网络的预测模型较基于传统数值方法的模型计算简便,结果更准,但同时需要大量的数据支撑。遗传算法优化的网络模型误差减小幅度不大,却极大缩短了网络训练时间。同以上模型相比,RBF神经网络模型预测时间具有更好的适用性和准确性。本文研究内容可以为企业玉米速冻提供一定的参考价值。
【学位授予单位】:吉林农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TS213.4;TP183
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,本文编号:1259042
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