农产品烘烤温湿度智能控制系统研究

发布时间：2023-11-04 15:18

　　烘烤是农产品生产流程中的重要环节，随着我国农业种植规模化、专业化、现代化趋势越来越明显，烤房烘烤越来越普遍。本课题研究的是烘烤的关键技术——烤房内温湿度的控制，控制的难点在于温湿度的时变性、迟滞性、耦合性。在充分了解农产品烘烤工艺的基础上，设计了模糊自校正PID和模糊解耦相结合的智能控制算法，并应用虚拟仪器技术LabVIEW语言编程，实现了烤房内的温湿度的精确控制，误差在±0.5以内。 围绕研究内容，主要做了如下工作： 1．烤房的调研。根据河南南阳社旗县一带烟叶示范基地的实际情况，了解烤房建设的现状、需求，温湿度控制的意义，了解温湿度控制的主要技术手段，找到了改进的方向，明确了系统设计的思路。 2．控制系统的总体方案设计。分析被控对象烤房的温湿度特性，根据对象特性，选择控制平台，设计控制系统的总体方案。 3.智能控制算法研究和设计。根据烘烤过程中的温湿变化特性，选择了模糊自校正PID控制技术这一合适的控制方法，根据控制经验，设计了模糊控制规则，确定了隶属度函数。并采用模糊解耦方法减轻耦合效应，对温湿度控制量进行了补偿。 4.控制系统的硬件设计。根据控制系统的需要，设计了现场数据采集与处...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
1 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外烘烤技术发展状况
        1.2.2 我国烘烤技术发展状况
        1.2.3 烘烤过程温湿度控制技术应用的研究现状
    1.3 本课题研究内容和主要工作
2 系统总体设计
    2.1 控制对象的研究
    2.2 控制平台的选择
        2.2.1 虚拟仪器概述
        2.2.2 虚拟仪器技术的特点和优势
        2.2.3 虚拟仪器开发平台的组成
            2.2.3.1 虚拟仪器的硬件平台
            2.2.3.2 虚拟仪器的软件平台
            2.2.3.3 LabVIEW 语言
    2.3 控制系统的总体设计
3 系统控制方法研究
    3.1 PID 控制
    3.2 模糊控制
        3.2.1 模糊控制的思想来源
        3.2.2 模糊控制的基本原理
    3.3 模糊自校正 PID 控制
        3.3.1 模糊自校正 PID 控制的提出
        3.3.2 模糊自校正 PID 控制的原理
        3.3.3 烤房温湿度智能控制的实现
            3.3.3.1 控制器输入输出量的模糊化
            3.3.3.2 建立模糊控制推理规则
            3.3.3.3 进行模糊推理
            3.3.3.4 去模糊化处理
    3.4 温湿度解耦
4 系统硬件设计方案
    4.1 系统硬件方案
    4.2 主要硬件设备介绍
        4.2.1 计算机配置
        4.2.2 测温传感器
        4.2.3 测湿传感器
        4.2.4 多功能采集卡
        4.2.5 霍尔测速模块
    4.3 主要功能电路设计
        4.3.1 测温“一总线”网络连接电路
        4.3.2 双向可控硅加热控制电路
        4.3.3 H-Bridge 电机驱动电路
        4.3.4 电磁阀加湿控制电路
        4.3.5 霍尔测速电路
        4.3.6 动作控制卡主控电路
5 系统软件设计
    5.1 主控制界面设计
    5.2 系统运行状态监控
    5.3 自定义温湿度
    5.4 设定被控对象
    5.5 温湿度采集
    5.6 模糊自校正 PID 控制算法的实现
6 结论和建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
ABSTRACT



本文编号：3860554