CN107368121A - 一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊pid控制系统及方法 - Google Patents

一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊pid控制系统及方法 Download PDF

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CN107368121A CN201710646663.4A CN201710646663A CN107368121A CN 107368121 A CN107368121 A CN 107368121A CN 201710646663 A CN201710646663 A CN 201710646663A CN 107368121 A CN107368121 A CN 107368121A
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李自成
罗放
张晶晶
王后能
曾丽
刘健
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature

Abstract

本发明公开了一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统及方法，该系统包括两台双螺旋菜籽榨油机、温度传感器、模糊PID控制器、微处理器和上位机；采用模糊控制与传统PID算法控制相结合的方式构成了模糊PID控制器，对双螺旋菜籽榨油机榨膛温度进行实时监测和调整；温度传感器检测到的榨膛环境温度送入到微处理器中，并与设定的温度进行比较，利用模糊PID控制算法调节参数进而控制螺旋进料装置的转速，从而使榨膛内温维持在设定的温度。本发明的模糊PID控制算法在调节时间、稳定性和抑制超调量等方面都要优于传统的PID控制算法及模糊控制算法；本发明操作方便，效率高，调温效果好、且能稳定运行，大大促进了双螺旋菜籽榨油机的榨油生产效率。

Description

一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统及方法
技术领域
本发明涉及油料生产领域，尤其涉及一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统及方法。
背景技术
现有的榨油机一般都采用螺旋压榨为主，其主要原理是榨油机内腔安装螺杆，通过电机带动螺杆在榨腔内旋转，油料(如菜籽，花生)在螺旋杆与榨膛的空间内被挤压，使得油料里的油脂被压榨出来，沿着榨腔出油口流走，余下的油渣在螺杆的带动下沿着螺杆末端被送出榨腔。为了更好的达到榨油效果以及出油品质营养，在保证工作效率的前提下，使用冷榨技术能大大提高出油的营养品质。当油料进入榨腔的速度过快时，就会导致榨腔的温度升高，当温度过高时会影响出油品质。传统的榨油机的膛温控制一般是通过调节进料阀们的开度或螺旋进料装置的转速来对膛内进行升降温，目前普遍采用手动控制或者是对检测到的偏差信号采用传统的PID控制或模糊控制。采用手动控制时，会产生较大的误差，且浪费人力；采用单纯的PID控制时，难以适应复杂多变的外部环境，会产生较大波动，采用单纯的模糊控制时，又会因为没有积分环节而产生稳态误差。这些方法都存在一定的不适应性，影响榨油机膛温控制的精度及可行性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中控制误差较大的缺陷，提供一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，包括两台双螺旋菜籽榨油机、温度传感器、模糊PID控制器、微处理器和上位机；两台双螺旋菜籽榨油机的进料口处均设置有螺旋进料装置和螺旋进料装置电磁阀，螺旋进料装置电磁阀上连接有电磁阀驱动电路；温度传感器安装在双螺旋菜籽榨油机的的榨膛内壁上；温度传感器和模糊PID控制器均与微处理器的输入端相连，上位机、模糊PID控制器和电磁阀驱动电路均与微处理器的输出端相连；其中：
温度传感器实时采集双螺旋菜籽榨油机的榨膛内温度，模糊PID控制器通过模糊PID算法对榨膛内温度进行参数调节，并通过微处理器输出控制量，电磁阀驱动电路根据控制量调整螺旋进料装置电磁阀的控制脉冲信号的占空比，实现对进料速度的控制，进而实现对榨膛内温度的控制；上位机实时显示双螺旋菜籽榨油机的工作状态和榨膛内温度。
进一步地，本发明的螺旋进料装置电磁阀为24V常闭型电磁阀，用于对螺旋进料装置转速进行开关控制，通过调节螺旋进料装置电磁阀的PWM占空比来实现对进料速度的控制，进而实现对榨膛内温度的控制。
进一步地，本发明的电磁阀驱动电路包括PMOS管和光耦芯片，光耦芯片用于对螺旋进料装置电磁阀进行电磁隔离。
进一步地，本发明的PMOS管的栅极分为两路，一路通过电阻连接光耦芯片，另一路通过电阻连接PMOS管的源极；PMOS管的漏极通过电容接地；PMOS管的源极分为两路，一路与24V电源相连，另一路与通过两个并联的电容接地；光耦芯片的控制引脚与微处理器相连，电源引脚通过电阻与5V电源相连。
进一步地，本发明的温度传感器为带有A/D转换模块的数字温度传感器。
本发明提供一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S1、通过温度传感器实时获取双螺旋菜籽榨油机的榨膛温度T1，设置榨膛的预设温度T0，并获取系统运行一段时间后根据初始值控制调节后的榨膛温度T3，送入微处理器；
S2、计算温度偏差值e＝T3-T0，温度偏差变化率ec＝de/dt，将计算结果送入模糊PID控制器；
S3、获取模糊PID控制器的原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0，向模糊PID控制器中输入温度偏差值e和温度偏差变化率ec得到比例参数变化值△Kp、积分参数变化值△Ki和微分参数变化值△Kd，
S4、计算模糊PID控制器整定后的PID参数比例参数Kp＝Kp0+△Kp、积分参数Ki＝Ki0+△Ki和微分参数Kd＝Kd0+△Kd；
S5、将Kp、Ki、Kd作为新的PID参数，计算控制输出y；
S6、如果控制输出的结果为负，则表示需要对螺旋进料装置进行加速；如果控制输出的结果为正，则表示需要对螺旋进料装置进行减速；
S7、螺旋进料装置的当前转速为V1，螺旋进料装置加速后的转速V2＝V1+|y|；螺旋进料装置减速后的转速V3＝V1-|y|；
S8、根据转速V2、V3来调整螺旋进料装置电磁阀的PWM占空比，实现对进料速度的控制，进而使得榨膛温度达到设定值T0。
进一步地，本发明的方法中模糊PID控制器的模糊控制算法的控制过程为：
模糊PID控制器的输入为温度偏差e和温度偏差变化率ec，输出为△Kp、△Ki、△Kd，模糊子集为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}，模糊子集中的元素分别代表负大、负中、负小、零、正小、正中、正大；
通过MATLAB的模糊控制工具箱构建模糊推理系统，建立模糊规则表，得到温度偏差e和温度偏差变化率ec以及△Kp、△Ki、△Kd之间的隶属函数关系。
进一步地，本发明的方法中温度偏差的变化基本论域[-6，+6]，温度偏差变化率的基本论域为[-1.2，+1.2]，△Kp的变化基本论域为[-0.9，+0.9]，△Kd的变化基本论域为[-0.9，+0.9]，△Ki的变化基本论域为[-0.015，+0.015]。
进一步地，本发明的方法中获取模糊PID控制器的原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0的方法为：
原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0为系统初始运行后的基准参数，通过预整订确定原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0的参数值。
进一步地，本发明的方法中将Kp、Ki、Kd作为新的PID参数，计算控制输出y的方法为：
计算比例输出：Up＝Kp*e；
积分输出：Ui＝Ui+Ki*(e-ep)；
其中，ep是前一次的误差；
微分输出：Ud＝Kd*ec；
计算控制输出：y＝Up+Ui+Ud。
本发明产生的有益效果是：
1、本发明提出的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制方法对榨油机榨油生产时膛内温度的控制相对传统PID方法以及模糊控制方法提高了响应速度；
2、针对双螺旋菜籽榨油机榨膛环境温度时变、滞后和非线性特点，采用模糊PID控制策略，保持了PID控制原有的优点，还增加模糊控制的快速响应性来应对榨膛内的温度调节；
3、本控制系统针对双螺旋菜籽榨油机榨膛内物料环境而设计，具有自动化程度高，抗干扰能力强等特点；
4、温度传感器具有采集多路温度信号所用时间少的优点，并且通道越多，省时就越明显，这在复杂多变的榨膛温度环境下是非常实用的；
5、本发明通过模糊控制与常规PID控制的结合，弥补了两者各自的缺陷，模糊PID控制可用于时变、时滞以及分线性系统的控制，具有较强的鲁棒性，控制精度高，控制效果好，可实现在线PID参数整定，明显减小温度超调量，有效地提高系统控制过程中的响应速度和控制精度；
6、所设计的上位机监控界面能够方便操作人员及时掌控双螺旋菜籽榨油机榨油生产时的温控效果与生产状态；
7、本发明研发周期短，测试周期短，能够解决实际生产中榨油机的温变导致出油品质低下问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度控制系统结构框图；
图2是本发明实施例的双螺旋菜籽榨油机温控人机界面；
图3是本发明实施例的模糊PID控制隶属函数图；
图4是本发明实施例的按照三个模糊规则表进行模糊规则的配置图；
图5是本发明实施例的模糊PID控制器仿真结构图；
图6是本发明实施例的三种控制算法比较结构模型；
图7是本发明实施例的三种控制算法仿真结果对比图；
图8是本发明实施例的三种控制算法加扰动比较结构模型；
图9是本发明实施例的三种控制算法加扰动仿真结果对比图；
图10是本发明实施例的模糊PID的控制系统框图；
图11是本发明实施例的模糊PID控制方法流程图；
图12是本发明实施例的DS18B20温度采集电路图；
图13是本发明实施例的电磁阀驱动电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，包括两台双螺旋菜籽榨油机、温度传感器、模糊PID控制器、微处理器和上位机；两台双螺旋菜籽榨油机的进料口处均设置有螺旋进料装置和螺旋进料装置电磁阀，螺旋进料装置电磁阀上连接有电磁阀驱动电路；温度传感器安装在双螺旋菜籽榨油机的的榨膛内壁上；温度传感器和模糊PID控制器均与微处理器的输入端相连，上位机、模糊PID控制器和电磁阀驱动电路均与微处理器的输出端相连；其中：
温度传感器实时采集双螺旋菜籽榨油机的榨膛内温度，模糊PID控制器通过模糊PID算法对榨膛内温度进行参数调节，并通过微处理器输出控制量，电磁阀驱动电路根据控制量调整螺旋进料装置电磁阀的控制脉冲信号的占空比，实现对进料速度的控制，进而实现对榨膛内温度的控制；上位机实时显示双螺旋菜籽榨油机的工作状态和榨膛内温度。
螺旋进料装置电磁阀为24V常闭型电磁阀，用于对螺旋进料装置转速进行开关控制，通过调节螺旋进料装置电磁阀的PWM占空比来实现对进料速度的控制，进而实现对榨膛内温度的控制。
电磁阀驱动电路包括PMOS管和光耦芯片，光耦芯片用于对螺旋进料装置电磁阀进行电磁隔离。
PMOS管的栅极分为两路，一路通过电阻连接光耦芯片，另一路通过电阻连接PMOS管的源极；PMOS管的漏极通过电容接地；PMOS管的源极分为两路，一路与24V电源相连，另一路与通过两个并联的电容接地；光耦芯片的控制引脚与微处理器相连，电源引脚通过电阻与5V电源相连。温度传感器为带有A/D转换模块的数字温度传感器。
本发明实施例的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S1、通过温度传感器实时获取双螺旋菜籽榨油机的榨膛温度T1，设置榨膛的预设温度T0，并获取系统运行一段时间后根据初始值控制调节后的榨膛温度T3，送入微处理器；
S2、计算温度偏差值e＝T3-T0，温度偏差变化率ec＝de/dt，将计算结果送入模糊PID控制器；
S3、获取模糊PID控制器的原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0，向模糊PID控制器中输入温度偏差值e和温度偏差变化率ec得到比例参数变化值△Kp、积分参数变化值△Ki和微分参数变化值△Kd，
S4、计算模糊PID控制器整定后的PID参数比例参数Kp＝Kp0+△Kp、积分参数Ki＝Ki0+△Ki和微分参数Kd＝Kd0+△Kd；
S5、将Kp、Ki、Kd作为新的PID参数，计算控制输出y；
S6、如果控制输出的结果为负，则表示需要对螺旋进料装置进行加速；如果控制输出的结果为正，则表示需要对螺旋进料装置进行减速；
S7、螺旋进料装置的当前转速为V1，螺旋进料装置加速后的转速V2＝V1+|y|；螺旋进料装置减速后的转速V3＝V1-|y|；
S8、根据转速V2、V3来调整螺旋进料装置电磁阀的PWM占空比，实现对进料速度的控制，进而使得榨膛温度达到设定值T0。
该方法中模糊PID控制器的模糊控制算法的控制过程为：
模糊PID控制器的输入为温度偏差e和温度偏差变化率ec，输出为△Kp、△Ki、△Kd，模糊子集为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}，模糊子集中的元素分别代表负大、负中、负小、零、正小、正中、正大；
通过MATLAB的模糊控制工具箱构建模糊推理系统，建立模糊规则表，得到温度偏差e和温度偏差变化率ec以及△Kp、△Ki、△Kd之间的隶属函数关系。
该方法中温度偏差的变化基本论域[-6，+6]，温度偏差变化率的基本论域为[-1.2，+1.2]，△Kp的变化基本论域为[-0.9，+0.9]，△Kd的变化基本论域为[-0.9，+0.9]，△Ki的变化基本论域为[-0.015，+0.015]。
该方法中获取模糊PID控制器的原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0的方法为：
其中Kp0、Ki0、Kd0为预整订的参数值，即基本PID的初始基准参数，其取值采用常规整订方法得到。
该方法中将Kp、Ki、Kd作为新的PID参数，计算控制输出y的方法为：
计算比例输出：Up＝Kp*e；
积分输出：Ui＝Ui+Ki*(e-ep)；
其中，ep是前一次的误差；
微分输出：Ud＝Kd*ec；
计算控制输出：y＝Up+Ui+Ud。
在本发明的另一个具体实施例中：
本发明的目的在于对双螺旋菜籽榨油机生产时的榨膛温度进行控制，为实现上述目的，本发明提出一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制方法，控制方法利用模糊控制和PID控制结合的方式来对榨膛温度进行设定值控制，在调节时间、稳定性和抑制超调量方面明显优于传统的PID控制及模糊控制。如图11所示，步骤包括：
1、通过温度传感器获取榨膛实时温度T1，获取设定榨油机榨膛温度T0，获取控制调节后的榨膛温度T3，送入到微处理器中；
2、计算温度偏差e＝T3-T0，温度偏差变化率ec＝de/dt；
3、由模糊PID控制器的模糊控制算法整定PID参数中的比例参数Kp、积分参数Ki、微分参数Kd；
4、计算Kp＝Kp0+△Kp；Ki＝Ki0+△Ki；Kd＝Kd0+△Kd；
5、将Kp、Ki、Kd作为新的比例参数，计算控制输出y；
6、判断输出如果为负，则表示需要对螺旋进料装置进行加速；输出如果为正，则表示需要对螺旋进料装置进行减速；
7、设定螺旋进料装置的转速V1＝5，螺旋进料装置加速后的转速V2＝5+|y|；螺旋进料装置减速后的转速V3＝5-|y|；
8、根据转速V2、V3来调整螺旋进料装置电磁阀的PWM占空比，从而调节螺旋进料装置的转速，从而使得榨膛温度达到设定值T0。
本发明实施例中所设计的模糊PID控制器的框图如图10所示，其中模糊控制的输入为双螺旋菜籽榨油机榨膛温度误差e和温度误差变化率ec,输出为比例参数Kp、积分参数Ki、微分参数Kd。所有变量的模糊子集都是{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}，简记为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，本发明中，误差的变化基本论域[-6，+6]，误差变化的基本论域为[-1.2，+1.2]，△Kp的变化基本论域为[-0.9，+0.9]，△Kd的变化基本论域为[-0.9，+0.9]，△Ki的变化基本论域为[-0.015，+0.015]，其模糊推理构建隶属函数图如图3所示。根据相关技术人员的实际操作经验，建立起了模糊规则表如表1、2、3所示：
表1 Kp的模糊规则表
表2 Ki的模糊规则表
表3 Kd的模糊规则表
根据控制规则表，得到温度偏差e和温度偏差变化率ec的输出△Kp、△Ki、△Kd的隶属函数关系。图4是本发明实施例的按照三个模糊规则表进行模糊规则的配置图，利用MATLAB的模糊控制工具箱构筑模糊推理系统fuzzy.fis。将构筑的模糊推理系统fuzzy.fis与传统PID控制算法相结合设计出了模糊PID控制器，其仿真结构图如图5所示。如图6所示，通过将本发明中所设计的模糊PID算法结构模型与传统的PID算法以及模糊控制算法进行合并比较，并得出仿真结果对比图，如图7所示。仿真效果显示，运用传统的PID控制，超调量比较大，且存在一定的误差，控制效果不好，调节参数较费时，不能实时控制，存在滞后现象。而单纯的模糊控制是跳过PID控制算法，直接将被控量进行模糊化后，通过模糊规则来控制输出量，最后再进行反模糊化来达到维持稳定的目的。适当调节比例因子可以改善仿真效果，通过仿真可以看出，一般的模糊控制器相当于非线性的PD控制，无积分作用，有静态误差。采用模糊控制与PID控制相结合构成的模糊PID控制器在调节时间、稳定性和抑制超调量方面明显优于传统的PID控制及模糊控制。仿真效果验证了采用模糊控制与PID控制相结合构成的模糊PID控制器在调节时间、稳定性和抑制超调量方面明显优于传统的PID控制以及模糊控制。在仿真模型中加入扰动信号，如图8所示，并得出仿真结果对比图，如图9所示，可以看出，模糊PID能够更好的克服突变信号带来的影响，抗干扰能力强，具有更好的鲁棒性，模糊PID控制算法的抗干扰性要优于传统PID算法以及模糊控制算法，使受控对象具有良好的动态、静态性能。
如图1所示，本发明实施例的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，包括温控系统人机界面、模糊PID控制器、微处理器、两台螺旋进料装置电磁阀、两台双螺旋菜籽榨油机以及附着在双螺旋菜籽榨油机榨膛内壁的温度传感器。其中，温度传感器和模糊PID控制器连接在微处理器的输入端，所述微处理器的输出端连接上位机操作系统、模糊PID控制器、电磁阀驱动电路。连接上位机操作系统用来将接受到的状态以及数据信息显示在人机界面上；连接模糊PID控制器用来将接受到的温度信息发送给控制器从而进行参数调节和输出控制量；连接电磁阀驱动电路用来调整电磁阀的PWM占空比从而能调整螺旋进料装置转速。微处理器采用STC12C5A60S2芯片；温度传感器必须能够迅速检测到双螺旋菜籽榨油机榨膛内温度，所以本发明中温度传感器选用“一线总线”接口的数字式温度传感器DS18B20，只需要一条数据总线就可以进行信号传输，DS18B20具有A/D转换功能，能够直接将检测的模拟量转化为数字量输入到微处理器中，无需加入额外的A/D转换模块。温控系统采用24V常闭型电磁阀用于对螺旋进料装置转速进行开关控制，主控芯片通过调节电磁阀的PWM占空比来实现对进料速度的控制，从而达到温控的效果。考虑到电磁阀工作时会产生较大的电磁干扰，因此在电路上进行了隔离处理，本发明采用光耦芯片P521对电磁阀进行隔离。电磁阀驱动电路包括PMOS管和光耦芯片P521，其中，PMOS管的栅极一方面通过电阻R44连接光耦芯片P521的4引脚，另一方面通过电阻R42连接PMOS管的源极，PMOS管的漏极通过电容C13接地，光耦芯片P521的3引脚接地，1引脚通过电阻R43连接5V电源，2引脚连接STC12C5A60S2芯片的CP2引脚，24V电源一方面连接PMOS管的源极，另一方面通过并联的电容C12和C14接地。为了方便操作人员监控榨油机的温控状态，本发明又编写了基于组态王的上位机监控界面，用来观测模糊PID控制器的温控效果，该控制方法经投入实际生产应用，取得了良好的效果，能够有效地促进双螺旋菜籽榨油机的榨油生产效率。
模糊PID控制与传统PID及模糊控制相比，综合后两者的优点，具有超调量小，响应快、稳态误差小等特点，具有更好的动态性能和稳定性能。通过人为增加瞬时突变信号加以干扰，仿真结果显示模糊PID能够更好的克服突变信号带来的影响，抗干扰能力强，具有更好的鲁棒性。采用模糊控制与PID控制相结合构成的模糊PID控制器能够很好地控制榨油生产时的榨油机膛内温度，在调节时间、稳定性和抑制超调量方面明显优于传统的PID控制及模糊控制。
本发明根据生产的温度控制要求，对模糊PID控制算法进行设计研究，提出了模糊PID控制方法，并建立起控制系统模型。在双螺旋菜籽榨油机温度控制的仿真研究中，通过加入阶跃信号与扰动信号下，与传统PID控制算法及模糊控制算法进行仿真效果比较，仿真结果显示所设计的模糊PID控制算法在调节时间、稳定性和抑制超调量等方面都要优于传统的PID控制算法及模糊控制算法。本发明操作方便，效率高，经投入实际生产验证调温效果好、且能稳定运行，大大促进了双螺旋菜籽榨油机的榨油生产效率。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，包括两台双螺旋菜籽榨油机、温度传感器、模糊PID控制器、微处理器和上位机；两台双螺旋菜籽榨油机的进料口处均设置有螺旋进料装置和螺旋进料装置电磁阀，螺旋进料装置电磁阀上连接有电磁阀驱动电路；温度传感器安装在双螺旋菜籽榨油机的的榨膛内壁上；温度传感器和模糊PID控制器均与微处理器的输入端相连，上位机、模糊PID控制器和电磁阀驱动电路均与微处理器的输出端相连；其中：
温度传感器实时采集双螺旋菜籽榨油机的榨膛内温度，模糊PID控制器通过模糊PID算法对榨膛内温度进行参数调节，并通过微处理器输出控制量，电磁阀驱动电路根据控制量调整螺旋进料装置电磁阀的控制脉冲信号的占空比，实现对进料速度的控制，进而实现对榨膛内温度的控制；上位机实时显示双螺旋菜籽榨油机的工作状态和榨膛内温度。
2.根据权利要求1所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，螺旋进料装置电磁阀为24V常闭型电磁阀，用于对螺旋进料装置转速进行开关控制，通过调节螺旋进料装置电磁阀的PWM占空比来实现对进料速度的控制，进而实现对榨膛内温度的控制。
3.根据权利要求1所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，电磁阀驱动电路包括PMOS管和光耦芯片，光耦芯片用于对螺旋进料装置电磁阀进行电磁隔离。
4.根据权利要求3所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，PMOS管的栅极分为两路，一路通过电阻连接光耦芯片，另一路通过电阻连接PMOS管的源极；PMOS管的漏极通过电容接地；PMOS管的源极分为两路，一路与24V电源相连，另一路与通过两个并联的电容接地；光耦芯片的控制引脚与微处理器相连，电源引脚通过电阻与5V电源相连。
5.根据权利要求1所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，温度传感器为带有A/D转换模块的数字温度传感器。
6.一种权利要求1所述双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过温度传感器实时获取双螺旋菜籽榨油机的榨膛温度T1，设置榨膛的预设温度T0，并获取系统运行一段时间后根据初始值控制调节后的榨膛温度T3，送入微处理器；
S2、计算温度偏差值e＝T3-T0，温度偏差变化率ec＝de/dt，将计算结果送入模糊PID控制器；
S3、获取模糊PID控制器的原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0，向模糊PID控制器中输入温度偏差值e和温度偏差变化率ec得到比例参数变化值△Kp、积分参数变化值△Ki和微分参数变化值△Kd，
S4、计算模糊PID控制器整定后的PID参数比例参数Kp＝Kp0+△Kp、积分参数Ki＝Ki0+△Ki和微分参数Kd＝Kd0+△Kd；
S5、将Kp、Ki、Kd作为新的PID参数，计算控制输出y；
S6、如果控制输出的结果为负，则表示需要对螺旋进料装置进行加速；如果控制输出的结果为正，则表示需要对螺旋进料装置进行减速；
S7、螺旋进料装置的当前转速为V1，螺旋进料装置加速后的转速V2＝V1+|y|；螺旋进料装置减速后的转速V3＝V1-|y|；
S8、根据转速V2、V3来调整螺旋进料装置电磁阀的PWM占空比，实现对进料速度的控制，进而使得榨膛温度达到设定值T0。
7.根据权利要求6所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制方法，其特征在于，该方法中模糊PID控制器的模糊控制算法的控制过程为：
模糊PID控制器的输入为温度偏差e和温度偏差变化率ec，输出为△Kp、△Ki、△Kd，模糊子集为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}，模糊子集中的元素分别代表负大、负中、负小、零、正小、正中、正大；
通过MATLAB的模糊控制工具箱构建模糊推理系统，建立模糊规则表，得到温度偏差e和温度偏差变化率ec以及△Kp、△Ki、△Kd之间的隶属函数关系。
8.根据权利要求7所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制方法，其特征在于，该方法中温度偏差的变化基本论域[-6，+6]，温度偏差变化率的基本论域为[-1.2，+1.2]，△Kp的变化基本论域为[-0.9，+0.9]，△Kd的变化基本论域为[-0.9，+0.9]，△Ki的变化基本论域为[-0.015，+0.015]。
9.根据权利要求6所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制方法，其特征在于，该方法中获取模糊PID控制器的原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0的方法为：
原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0为系统初始运行后的基准参数，通过预整订确定原始比例参数Kp0、积分参数Ki0和微分参数Kd0的参数值。
10.根据权利要求6所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制方法，其特征在于，该方法中将Kp、Ki、Kd作为新的PID参数，计算控制输出y的方法为：
计算比例输出：Up＝Kp*e；
积分输出：Ui＝Ui+Ki*(e-ep)；
其中，ep是前一次的误差；
微分输出：Ud＝Kd*ec；
计算控制输出：y＝Up+Ui+Ud。
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