我國是世界上最大的糧食生產(chǎn)和消費(fèi)國家．2007年中國糧食產(chǎn)量為5.015億t．2008年中國糧食產(chǎn)量達(dá)到5.25億t。雖然我國在糧食生產(chǎn)區(qū)已建成了大批谷物烘干機(jī)，逐步解決了糧食烘干問題，但烘干后的糧食仍存在著水分不均勻、烘后品質(zhì)差等問題，這主要是由于烘干機(jī)內(nèi)溫度控制不夠穩(wěn)定引起的。當(dāng)烘干機(jī)內(nèi)溫度過高時(shí)，糧溫上升速度快，糧食過度干燥，爆腰率增加；當(dāng)烘干機(jī)內(nèi)溫度較低時(shí)，烘干速率降低，出糧水分高于達(dá)標(biāo)糧食儲(chǔ)存含水率。因此，實(shí)現(xiàn)糧食烘干過程中烘干機(jī)內(nèi)溫度穩(wěn)定是保證糧食烘后品質(zhì)的有效手段和必要措施，富通新能源生產(chǎn)銷售
滾筒烘干機(jī)、
氣流式烘干機(jī)等干燥烘干機(jī)械設(shè)備。
模糊控制具有實(shí)現(xiàn)簡單、成本低、對(duì)采樣要求不高、無需建模等優(yōu)點(diǎn)，它與傳統(tǒng)控制相比，在處理非線性大時(shí)滯系統(tǒng)上具有良好的效果。
1、模糊控制原理及對(duì)象
1.1模糊控制原理
模糊控制的基本原理是根據(jù)操作者的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的控制規(guī)則，求出總的模糊關(guān)系，再根據(jù)誤差和誤差變化率的整體化值，經(jīng)模糊推理合成規(guī)則運(yùn)算，得m相應(yīng)的控制量的模糊集合，然后得出相應(yīng)的模糊控制規(guī)則表，并將規(guī)則表放在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫內(nèi)。在實(shí)時(shí)控制時(shí)，實(shí)現(xiàn)模糊控制的過程便轉(zhuǎn)化為查找模糊規(guī)則表的過程。
1.2模糊控制對(duì)象
谷物烘干過程中溫度是一個(gè)比較復(fù)雜的被控對(duì)象，本文以含水率為17%的稻谷作為研究對(duì)象。由稻谷干燥特性和相關(guān)資料可知：當(dāng)?shù)竟人值陀?8%時(shí)，可采用55℃左右的干燥介質(zhì)。
2、模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1模糊控制器設(shè)計(jì)
模糊控制器的設(shè)計(jì)主要是設(shè)定各輸入與輸出變量模糊子集的隸屬函數(shù)、模糊變量的量化域、模糊控制規(guī)則、輸入輸出變量的比例變換因子等參數(shù)。模糊控制器有單輸入單輸出型和雙輸入單輸出兩種常用形式。為了提高控制精度和響應(yīng)速度，選用雙輸入單輸出控制方式，兩個(gè)輸入為烘干倉內(nèi)溫度在線檢測值與內(nèi)存數(shù)據(jù)庫資料比較得到的偏差e以及其偏差變化率△e．一個(gè)輸出為通過可逆電機(jī)調(diào)節(jié)的冷、熱風(fēng)門開度，對(duì)于其論域，可把它分為7檔，如熱風(fēng)門開度較大，相應(yīng)冷風(fēng)門開度較小，把其看成一個(gè)檔位。
2.1.1實(shí)測值的模糊化
因?yàn)樵谀：壿嬐茢嘀羞\(yùn)用了語言變量．而模糊控制器的輸入、輸出是確定值，所以要求有模糊化過程，將輸入確定值變成模糊變量值，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制作用。
本文涉及的模糊控制器有兩個(gè)輸入信號(hào)和一個(gè)輸出信號(hào)，分別為：
(1)輸入語言變量E，為給定谷物烘干倉內(nèi)溫度值T與實(shí)測谷物烘干倉內(nèi)溫度值D之差，E=T-D。
(2)輸入語言變量AE，AE=Ei+l-Ei。
(3)輸出語言變量U，為冷、熱風(fēng)門開啟度或檔次。
輸入變量被劃分為負(fù)大、負(fù)中、負(fù)小、零、正小、正中、正大7個(gè)模糊狀態(tài)，分別用符號(hào)NL、NM、NS、Z0、PS、PM、PL表示，語言的隸屬函數(shù)選擇i角形和梯形：輸出變量U的取值也分為7種狀態(tài)，表示符號(hào)為CL、CM、CS、H、OS、OM、OL，每種具體輸出狀態(tài)對(duì)應(yīng)7個(gè)模糊輸出狀態(tài)的隸屬度值。
2.1.2模糊控制規(guī)則生成
考慮到控制系統(tǒng)的非線性、大時(shí)滯等情況，根據(jù)現(xiàn)場熟練操作者長期工作經(jīng)驗(yàn)得出如下控制規(guī)則。
(1)IF(谷物烘干倉內(nèi)溫度較高)AND（溫度有上升趨勢）THEN（可逆電機(jī)逆轉(zhuǎn)，冷風(fēng)門開度增大，熱風(fēng)門開度減�。�。
(2)IF(谷物烘干倉內(nèi)溫度較低)AND(溫度有下降趨勢)THEN（可逆電機(jī)正轉(zhuǎn)，熱風(fēng)門開度增大，冷風(fēng)門開度減小）。
2.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
谷物烘干機(jī)溫控系統(tǒng)由下位機(jī)8031單片機(jī)、AlD轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器和可逆電機(jī)以及鍵盤、顯示器等主要元器件構(gòu)成，如圖2所示。通過谷物烘干機(jī)倉內(nèi)安裝的溫度傳感器，在線檢測烘干機(jī)內(nèi)溫度，在溫度傳感器以及A/D轉(zhuǎn)換器的作用下，使產(chǎn)生的控制信號(hào)從數(shù)據(jù)總線輸入到單片機(jī)內(nèi)，并通過輸出驅(qū)動(dòng)模塊帶動(dòng)可逆電機(jī)的正、逆轉(zhuǎn)，從而控制冷、熱風(fēng)門開度，最終改變烘干機(jī)內(nèi)的溫度。
2.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及計(jì)算
軟件是控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的核心，用來完成對(duì)稻谷含水率的模糊控制的任務(wù)，主要進(jìn)行三部分的的工作輸入：精確量的模糊化、模糊控制規(guī)則的推理合成運(yùn)算和模糊量的精確化。本文采用直接查表方式，可歸納為以下幾步：
①確定偏差、偏差變化率和控制輸出量的模糊狀態(tài)：②根據(jù)E、AE和U的的模糊狀態(tài)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出模糊控制表；③查模糊控制表，可得出控制量U。系統(tǒng)軟件框圖如圖3所示。
通過模糊控制理論設(shè)計(jì)的谷物烘干機(jī)溫控系統(tǒng)，得出控制效果如圖4所示。
3、結(jié)論
根據(jù)圖4看出采用模糊控制方法可以使谷物烘干機(jī)溫控系統(tǒng)獲得更好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，對(duì)被控系統(tǒng)具有良好的魯棒性，超調(diào)量小，穩(wěn)態(tài)精度高，能很好地滿足現(xiàn)實(shí)烘干過程的控制要求。
相關(guān)烘干機(jī)產(chǎn)品：
1、
滾筒烘干機(jī)
2、
氣流式烘干機(jī)
