CN112577294A - 一种热泵热源油茶籽分区干燥自适应控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种热泵热源油茶籽分区干燥自适应控制方法及装置,属于农林产品干燥设备的控制方法技术领域,其控制对象包括多模式热泵和分层变温变速的网带式干燥箱两部分。该装置的控制方法包括:按照油茶籽干燥品质、能耗及干燥时间要求设置权重组合,以入口油茶籽含水率、入口油茶籽温度、油茶籽堆积厚度变化作为系统的扰动因子,调节热泵工作模式和干燥箱热风温度、风速及网带输送速度,达到自适应所选择权重组合条件下的油茶籽干燥工艺路线;干燥品质、能耗及干燥时间权重组合的设置方法为:α1为能耗权重系数,α2为品质权重系数,α3为时间权重系数。其中0≤αi≤1,(i=1,2,3),且α1+α2+α3=1。不同的权重组合对应不同的油茶籽干燥工艺曲线。
Description
技术领域
本发明涉及农林产品干燥设备的控制方法技术领域,尤其是涉及一种热泵热源油茶籽分区干燥自适应控制方法及装置。
背景技术
油茶籽干燥是油茶籽后处理工艺中的一个重要的流程,直接影响油茶籽榨油后茶油的品质。由于油茶籽外部包裹了一层组织结构密实的油茶壳,导致油茶籽的水分不能快速的在干燥过程中蒸发,同时干燥的热量经过油茶籽的表面传递到油茶籽内部的过程中,油茶籽内部的水分不断变化,使其同一干燥条件下的干燥效率也会产生变化,这使得工作模式单一的干燥设备控制方法不能与油茶籽干燥工艺相匹配,同时由于油茶籽干燥过程中,初始含水率与物料厚度的变化对干燥效率也会产生影响,这使得常规的网带式干燥箱需要严格保证其干燥层厚度与初始含水率。
目前,根据用户对干燥时间,干燥效率以及干燥品质的权重比设置,实现干燥工艺参数自动调节的控制方法较少,同时现有的控制方法不能在干燥过程中实现干燥设备自适应干燥物料的厚度与初始含水率变化,现有的油茶籽分区干燥箱控制方法无法满足物料厚度与初始含水率变化下,油茶籽干燥工艺自适应的要求。
公开号为CN107462048B的发明专利公开了一种基于分区控制的热泵带式干燥设备及其干燥方法,包括干燥室和位于干燥室内用于输送待干燥物料的传送机构;干燥室内沿传送机构输送方向设有多个干燥除湿区域,每个干燥除湿区域均包括热泵干燥箱;每个热泵干燥箱均包括除湿单元、加热单元和回风道;在加热单元底部设有排湿风道和排湿口,在除湿单元靠近回风道侧壁顶部设有回风阀,在排湿风道内设有第一排湿阀,第一排湿阀和回风阀开度是可调节的。该系统能够实现物料连续干燥过程,不同干燥区域独立控制。但是该装置只用了一层链网进行传动,同时运动,其控制方法无法独立控制每一干燥区域的干燥时间。
公开号为CN107450638B的发明专利提供了一种黑茶发花干燥的智能烘房及控制方法,包括烘房体、位于所述烘房体内的多个物料架以及恒温恒湿系统;所述恒温恒湿系统包括采集装置、加湿装置、除湿装置、加热降温装置和智能控制箱,所述智能控制器根据所述采集装置采集的数据信息控制所述加湿装置、所述除湿装置和所述加热降温装置的工作状态。本发明通过实时监测烘房的温湿度,自动控制烘房的温度高低和相对湿度大小,为黑茶的发花干燥提供一个最佳的环境。然而没有对黑茶发花初始含水率的检测装置,其控制方法不能根据黑茶发花含水率的不同,调节干燥的工艺参数。
有鉴于此,本发明基于热泵热源网带式油茶籽分区干燥箱,提出了一种自适应物料初始温度、物料厚度、物料初始含水率的控制方法。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题,提供一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置,并基于热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置,提出一种自适应物料初始温度、物料厚度、物料初始含水率的控制方法。
本发明采用的技术方案是:一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置,包括箱体、热泵热源装置,其特征在于,所述箱体(1)顶部一端设置有进料口,进料口处设置有含水率抽样检测装置,且箱体顶部设置有回风风机;所述箱体内设置有多层油茶籽输送机构,所述油茶籽输送机构包括输送链网,输送链网上设置有第一温湿度传感器与红外测距传感器,各层油茶籽输送机构均由三相异步电机驱动;所述箱体内在油茶籽输送机构旁设置有送风管道,且送风管道内设置有电加热管、新风风机、第十电动风阀;所述箱体一侧设置有进风口,所述进风口处设置有第二温湿度传感器,所述进风口与热泵热源装置相连接;所述热泵热源装置通过出口静压箱与箱体的进风口相连接,热泵热源装置包括翅片式蒸发器、涡旋式压缩机、翅片式冷凝器。
进一步的,所述出口静压箱内设置有排湿风机、冷凝风机,通过冷凝风机与冷凝器进口静压箱相连;所述冷凝器进口静压箱通过蒸发风机与蒸发器出口静压箱相连;所述涡旋式压缩机与冷凝器进口静压箱之间设置有第一电动风阀,冷凝器进口静压箱上设置有第二电动风阀、第三电动风阀和第四电动风阀,蒸发器出口静压箱上设置有第五电动风阀和第六电动风阀,蒸发器出口静压箱与出口静压箱之间设置有第七电动风阀,冷凝器进口静压箱与出口静压箱之间设置有第九电动风阀,出口静压箱上设置有第八电动风阀。
进一步的,所述分层网带式干燥箱的箱体内设有两个回风风机,将干燥箱内热风抽回热泵进行循环,且干燥箱内设有一个气压传感器,系统根据分区网带式干燥箱内的气压传感器调节分区网带式干燥箱内的两个回风风机频率,保证干燥箱内气压稳定在设定值。
本发明公布了一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法,其根据权重组合确定油茶籽干燥工艺曲线的方法包括以下步骤:
步骤一:设置α1为能耗权重系数,α2为品质权重系数,α3为时间权重系数,其中0≤αi≤1,(i=1,2,3),且α1+α2+α3=1;
步骤二:根据三因素权重的不同组合建立三维坐标系,设置坐标系上不同坐标点所对应的干燥工艺曲线。
步骤三:系统运行中,不同的权重组合对应不同的油茶籽干燥工艺曲线。
本发明公布了一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法的温度分层控制方法,其步骤如下:
步骤一:根据热泵初始工作模式下的供能温度与初步设置的物料干燥工艺下每一干燥层对应目标温度的差值,判断每一干燥层采用的干燥方案,其方案包括降温方案和升温方案;
步骤二:根据热风入口温度与各层目标温度,得出各层的温度偏差e,将偏差e作为温度控制器的输入;温度控制器采用增量式数字PID控制算法,Kp为比例系数,Ki为积分系数,Kd为微分系数,其算法为:
Δu(k)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]
(1)
步骤三:若热风入口温度大于目标温度,则采用降温方案,PID控制器输出的修整信号至各电动新风风机对风机的功率进行调整,使对应温度层温度降低至目标值;若热风入口温度小于目标温度,则采用升温方案,PID控制器输出的修整信号至变压器对电加热管的功率进行调整,使对应温度层温度升至目标值。
本发明公布了一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法的自适应控制方法,其步骤如下:
步骤一:根据影响干燥工艺曲线的干扰因子,取因素集U={物料堆积厚度u1,初始含水率u2,干燥温度u3};
步骤二:设定评语集V={慢VS,较慢S,中速M,较快L,快VL},同时设置不同评语集下所对应的网带电机转速、风阀开度与热泵工作模式。根据物料厚度、初始含水率与温度对干燥时间的影响试验得出权重向量P=[p1 p2 p3],满足
步骤三:根据试验,得出对应评语集下的各因素集的模糊值,其中将物料堆积厚度u1与初始含水率u2的数值进行正向化处理,其正向化处理公式为ai=1/s;
其中s为初始含水率与物料堆积厚度的实际值,ai为各评语集下的模糊值:
表一 各因素集评价标准表
步骤四:采用梯形分布的隶属函数,得到模糊自适应控制模型,不同等级的梯形分布隶属函数如下:
其中A1(x)为VS等级的隶属函数、A2(x)为S等级的隶属函数、A3(x)为M等级的隶属函数、A4(x)为L等级的隶属函数、A5(x)为VL等级的隶属函数;
步骤五:将实际值进行正向化处理后带入隶属函数进行计算,根据不同因素集计算出的隶属度建立模糊综合判断矩阵Ri=[ri1 ri2 ri3 ri4 ri5],(i=1,2,3),其中ri1为因素集i对评语集1的隶属度;
步骤六:根据模糊综合判断矩阵Ri与权重集的乘积最后得到综合评价结果B=P*R,取数值最大的评语作为结果,根据此结果所对应的参数来控制网带电机的转速、风阀的开度以及热泵的工作模式;
在干燥过程中,系统根据分区干燥箱上设置的红外测距传感器实时检测物料厚度,根据含水率检测装置实时检测物料的初始含水率。
进一步的,所述一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法,系统设定有含湿量门限值一与含湿量门限值二;随着分层网带式干燥箱的箱体中油茶籽数量的增加,油茶籽的总散湿量增加,当环境新风入口处的含湿量与干燥箱内的含湿量的差值大于含湿量门限值一时,热泵开启半开式空气源干燥模式,当新风入口出的含湿量与干燥箱内的含湿量的差值大于含湿量门限值二时,热泵开启开式空气源干燥模式。
本发明的有益效果:
本发明控制方法的工作流程为:以权重组合选定的油茶籽干燥工艺路线为控制目标,结合热泵新风入口处温湿度传感器的数据,选定热泵的初始工作模式;根据热泵热源温度,保持风阀初始开度下,调节分层干燥箱每一干燥层电辅加热或新风引入风机,达到选定的干燥工艺要求的分层温度;干燥过程中,系统实时监测物料厚度与初始含水率、温度,并将在线检测值输入到控制器,根据权重组合要求的干燥工艺目标,自动调节热泵工作模式、干燥箱热风温度、风速及网带输送速度。
从而达到以下有益效果:
1、本发明确定的自适应控制参数,考虑了物料堆积厚度、物料初始含水率与物料初始温度不同情况下所对应的干燥工艺曲线,实现干燥过程中工艺曲线的自适应调节,提高了干扰因素不同情况下物料干燥品质的均匀性。
2、本发明确定了在干燥品质、能耗及干燥时间权重组合不同情况下的油茶籽干燥工艺曲线,可适应不同的干燥需求,提高了设备的可控性。
3、本发明在不同温度层设置了独立的控温模块,根据油茶籽干燥工艺曲线对应各温度层的目标温度与当前热泵的供能温度,确定不同的控温方案,提高了温度控制范围。
附图说明
图1为本发明的自适应控制流程示意图。
图2为本发明的模糊自适应控制系统结构图。
图3为本发明的热泵热源油茶籽分区干燥自适应控制方法流程图。
图4为本发明的分区干燥箱结构示意图。
图5为本发明的热泵装置结构示意图。
图6为本发明的控温装置结构示意图。
图7为本发明的三因素权重三维坐标图。
图中所述文字标注表示为:1、箱体;2、进料口;3、回风风机;4、输送链网;401、第一温湿度传感器;402、红外侧距传感器;5、三相异步电机;6、送风管道;601、电加热管;602、新风风机;603、第七电动风阀;7、进风口;701、第二温湿度传感器;8、翅片式蒸发器;9、涡旋式压缩机;10、翅片式冷凝器;11、出口静压箱;12、排湿风机;13、冷凝风机;14、蒸发器出口静压箱;15、蒸发风机;16、第一电动风阀;17、第二电动风阀;18、第三电动风阀;19、第四电动风阀;20、第五电动风阀;21、第六电动风阀;22、第七电动风阀;23、第八电动风阀;24、第九电动风阀;25、冷凝器进口静压箱。
具体实施方式
以下通过实施例进一步对本发明做出阐释。
一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置,包括箱体1、热泵热源装置,其特征在于,所述箱体1顶部一端设置有进料口2,进料口2处设置有含水率抽样检测装置201,且箱体顶部设置有回风风机3;所述箱体1内设置有多层油茶籽输送机构,所述油茶籽输送机构包括输送链网4,输送链网4上设置有第一温湿度传感器401与红外测距传感器402,各层油茶籽输送机构均由三相异步电机5驱动;所述箱体1内在油茶籽输送机构旁设置有送风管道6,且送风管道6内设置有电加热管601、新风风机602、第十电动风阀603;所述箱体1一侧设置有进风口7,所述进风口7处设置有第二温湿度传感器701,所述进风口7与热泵热源装置相连接;所述热泵热源装置通过出口静压箱11与箱体1的进风口7相连接,热泵热源装置包括翅片式蒸发器8、涡旋式压缩机9、翅片式冷凝器10。
优选的,请参照图5所示,所述出口静压箱11内设置有排湿风机12、冷凝风机13,通过冷凝风机13与冷凝器进口静压箱25相连;所述冷凝器进口静压箱25通过蒸发风机15与蒸发器出口静压箱14相连;所述涡旋式压缩机9与冷凝器进口静压箱25之间设置有第一电动风阀16,冷凝器进口静压箱25上设置有第二电动风阀17、第三电动风阀18和第四电动风阀19,蒸发器出口静压箱14上设置有第五电动风阀20和第六电动风阀21,蒸发器出口静压箱14与出口静压箱11之间设置有第七电动风阀22,冷凝器进口静压箱25与出口静压箱11之间设置有第九电动风阀24,出口静压箱11上设置有第八电动风阀23。
优选的,请参照图4所示,所述分层网带式干燥箱的箱体1内设有两个回风风机3,将干燥箱内热风抽回热泵进行循环,且干燥箱内设有一个气压传感器,系统根据分区网带式干燥箱内的气压传感器调节分区网带式干燥箱内的两个回风风机3频率,保证干燥箱内气压稳定在设定值。
本发明公布了一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法,其根据权重组合确定油茶籽干燥工艺曲线的方法包括以下步骤:
步骤一:设置α1为能耗权重系数,α2为品质权重系数,α3为时间权重系数,其中0≤αi≤1,(i=1,2,3),且α1+α2+α3=1;
步骤二:根据三因素权重的不同组合建立三维坐标系,设置坐标系上不同坐标点所对应的干燥工艺曲线。
步骤三:系统运行中,不同的权重组合对应不同的油茶籽干燥工艺曲线。
本发明公布了一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法的温度分层控制方法,其步骤如下:
步骤一:根据热泵初始工作模式下的供能温度与初步设置的物料干燥工艺下每一干燥层对应目标温度的差值,判断每一干燥层采用的干燥方案,其方案包括降温方案和升温方案;
步骤二:根据热风入口温度与各层目标温度,得出各层的温度偏差e,将偏差e作为温度控制器的输入;温度控制器采用增量式数字PID控制算法,Kp为比例系数,Ki为积分系数,Kd为微分系数,其算法为:
Δu(k)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]
(1)
步骤三:若热风入口温度大于目标温度,则采用降温方案,PID控制器输出的修整信号至各电动新风风机602对风机的功率进行调整,使对应温度层温度降低至目标值;若热风入口温度小于目标温度,则采用升温方案,PID控制器输出的修整信号至变压器对电加热管601的功率进行调整,使对应温度层温度升至目标值。
本发明公布了一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法的自适应控制方法,其步骤如下:
步骤一:根据影响干燥工艺曲线的干扰因子,取因素集U={物料堆积厚度u1,初始含水率u2,干燥温度u3};
步骤二:设定评语集V={慢VS,较慢S,中速M,较快L,快VL},同时设置不同评语集下所对应的网带电机转速、风阀开度与热泵工作模式。根据物料厚度、初始含水率与温度对干燥时间的影响试验得出权重向量P=[p1 p2 p3],满足
步骤三:根据试验,得出对应评语集下的各因素集的模糊值,其中将物料堆积厚度u1与初始含水率u2的数值进行正向化处理,其正向化处理公式为ai=1/s;
其中s为初始含水率与物料堆积厚度的实际值,ai为各评语集下的模糊值:
表一 各因素集评价标准表
步骤四:采用梯形分布的隶属函数,得到模糊自适应控制模型,不同等级的梯形分布隶属函数如下:
其中A1(x)为VS等级的隶属函数、A2(x)为S等级的隶属函数、A3(x)为M等级的隶属函数、A4(x)为L等级的隶属函数、A5(x)为VL等级的隶属函数;
步骤五:将实际值进行正向化处理后带入隶属函数进行计算,根据不同因素集计算出的隶属度建立模糊综合判断矩阵Ri=[ri1 ri2 ri3 ri4 ri5],(i=1,2,3),其中ri1为因素集i对评语集1的隶属度;
步骤六:根据模糊综合判断矩阵Ri与权重集的乘积最后得到综合评价结果B=P*R,取数值最大的评语作为结果,根据此结果所对应的参数来控制网带电机的转速、风阀的开度以及热泵的工作模式;
在干燥过程中,系统根据分区干燥箱上设置的红外测距传感器实时检测物料厚度,根据含水率检测装置实时检测物料的初始含水率。
优选的,所述一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法,系统设定有含湿量门限值一与含湿量门限值二;随着分层网带式干燥箱的箱体1中油茶籽数量的增加,油茶籽的总散湿量增加,当环境新风入口处的含湿量与干燥箱内的含湿量的差值大于含湿量门限值一时,热泵开启半开式空气源干燥模式,当新风入口出的含湿量与干燥箱内的含湿量的差值大于含湿量门限值二时,热泵开启开式空气源干燥模式。
综上所述,本发明针对现有的工作模式较为单一的干燥设备的控制方法,基于热泵热源网带式油茶籽分区干燥箱,提出一种自适应物料初始温度、物料厚度、物料初始含水率的控制方法,可实现根据干燥时间,干燥效率以及干燥品质的权重比设置,实现干燥工艺参数自动调节,且该控制方法可在干燥过程中实现干燥设备自适应干燥物料的厚度与初始含水率变化,满足油茶籽干燥工艺自适应的要求。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置,它包括箱体(1)、热泵热源装置,其特征在于,所述箱体(1)顶部一端设置有进料口(2),进料口(2)处设置有含水率抽样检测装置(201),且箱体顶部设置有回风风机(3);所述箱体(1)内设置有多层油茶籽输送机构,所述油茶籽输送机构包括输送链网(4),输送链网(4)上设置有第一温湿度传感器(401)与红外测距传感器(402),各层油茶籽输送机构均由三相异步电机(5)驱动;所述箱体(1)内在油茶籽输送机构旁设置有送风管道(6),且送风管道(6)内设置有电加热管(601)、新风风机(602)、第十电动风阀(603);所述箱体(1)一侧设置有进风口(7),所述进风口(7)处设置有第二温湿度传感器(701),所述进风口(7)与热泵热源装置相连接;所述热泵热源装置通过出口静压箱(11)与箱体(1)的进风口(7)相连接,热泵热源装置包括翅片式蒸发器(8)、涡旋式压缩机(9)、翅片式冷凝器(10)。
2.根据权利要求1所述的一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置,其特征在于,所述出口静压箱(11)内设置有排湿风机(12)、冷凝风机(13),通过冷凝风机(13)与冷凝器进口静压箱(25)相连;所述冷凝器进口静压箱(25)通过蒸发风机(15)与蒸发器出口静压箱(14)相连;所述涡旋式压缩机(9)与冷凝器进口静压箱(25)之间设置有第一电动风阀(16),冷凝器进口静压箱(25)上设置有第二电动风阀(17)、第三电动风阀(18)和第四电动风阀(19),蒸发器出口静压箱(14)上设置有第五电动风阀(20)和第六电动风阀(21),蒸发器出口静压箱(14)与出口静压箱(11)之间设置有第七电动风阀(22),冷凝器进口静压箱(25)与出口静压箱(11)之间设置有第九电动风阀(24),出口静压箱(11)上设置有第八电动风阀(23)。
3.根据权利要求1所述的一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置,其特征在于,所述分层网带式干燥箱的箱体(1)内设有两个回风风机(3),将干燥箱内热风抽回热泵进行循环,且干燥箱内设有一个气压传感器,系统根据分区网带式干燥箱内的气压传感器调节分区网带式干燥箱内的两个回风风机(3)频率,保证干燥箱内气压稳定在设定值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法,其根据权重组合确定油茶籽干燥工艺曲线的方法包括以下步骤:
步骤一:设置α1为能耗权重系数,α2为品质权重系数,α3为时间权重系数,其中0≤αi≤1,(i=1,2,3),且α1+α2+α3=1;
步骤二:根据三因素权重的不同组合建立三维坐标系,设置坐标系上不同坐标点所对应的干燥工艺曲线。
步骤三:系统运行中,不同的权重组合对应不同的油茶籽干燥工艺曲线。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法,其温度分层控制方法步骤如下:
步骤一:根据热泵初始工作模式下的供能温度与初步设置的物料干燥工艺下每一干燥层对应目标温度的差值,判断每一干燥层采用的干燥方案,其方案包括降温方案和升温方案;
步骤二:根据热风入口温度与各层目标温度,得出各层的温度偏差e,将偏差e作为温度控制器的输入;温度控制器采用增量式数字PID控制算法,Kp为比例系数,Ki为积分系数,Kd为微分系数,其算法为:
Δu(k)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] (1)
步骤三:若热风入口温度大于目标温度,则采用降温方案,PID控制器输出的修整信号至各电动新风风机(602)对风机的功率进行调整,使对应温度层温度降低至目标值;若热风入口温度小于目标温度,则采用升温方案,PID控制器输出的修整信号至变压器对电加热管(601)的功率进行调整,使对应温度层温度升至目标值。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法,其自适应控制方法步骤如下:
步骤一:根据影响干燥工艺曲线的干扰因子,取因素集U={物料堆积厚度u1,初始含水率u2,干燥温度u3};
步骤二:设定评语集V={慢VS,较慢S,中速M,较快L,快VL},同时设置不同评语集下所对应的网带电机转速、风阀开度与热泵工作模式。根据物料厚度、初始含水率与温度对干燥时间的影响试验得出权重向量P=[p1 p2 p3],满足
步骤三:根据试验,得出对应评语集下的各因素集的模糊值,其中将物料堆积厚度u1与初始含水率u2的数值进行正向化处理,其正向化处理公式为ai=1/s;
其中s为初始含水率与物料堆积厚度的实际值,ai为各评语集下的模糊值:
表一 各因素集评价标准表
步骤四:采用梯形分布的隶属函数,得到模糊自适应控制模型,不同等级的梯形分布隶属函数如下:
其中A1(x)为VS等级的隶属函数、A2(x)为S等级的隶属函数、A3(x)为M等级的隶属函数、A4(x)为L等级的隶属函数、A5(x)为VL等级的隶属函数;
步骤五:将实际值进行正向化处理后带入隶属函数进行计算,根据不同因素集计算出的隶属度建立模糊综合判断矩阵Ri=[ri1 ri2 ri3 ri4 ri5],(i=1,2,3),其中ri1为因素集i对评语集1的隶属度;步骤六:根据模糊综合判断矩阵Ri与权重集的乘积最后得到综合评价结果B=P*R,取数值最大的评语作为结果,根据此结果所对应的参数来控制网带电机的转速、风阀的开度以及热泵的工作模式;
在干燥过程中,系统根据分区干燥箱上设置的红外测距传感器(402)实时检测物料厚度,根据含水率检测装置实时检测物料的初始含水率。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法,系统设定有含湿量门限值一与含湿量门限值二;随着分层网带式干燥箱的箱体(1)中油茶籽数量的增加,油茶籽的总散湿量增加,当环境新风入口处的含湿量与干燥箱内的含湿量的差值大于含湿量门限值一时,热泵开启半开式空气源干燥模式,当新风入口出的含湿量与干燥箱内的含湿量的差值大于含湿量门限值二时,热泵开启开式空气源干燥模式。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115167582A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-11 | 浪潮工业互联网股份有限公司 | 一种基于数字孪生的玫瑰烘干处理监控方法及设备 |
CN115157481A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-10-11 | 沈阳华控科技发展有限公司 | 一种pvc干燥装置的热量控制方法 |
CN115523748A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-12-27 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 基于回风口温度的热泵烘干机控制方法及装置 |
CN115615153A (zh) * | 2022-08-09 | 2023-01-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 干燥系统控制方法、装置及干燥系统 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05223456A (ja) * | 1992-02-14 | 1993-08-31 | Iseki & Co Ltd | 穀粒乾燥機の乾燥制御方式 |
CN2328957Y (zh) * | 1998-05-07 | 1999-07-14 | 李鹏 | 自适应远红外谷物干燥机 |
CN1996175A (zh) * | 2006-12-30 | 2007-07-11 | 辽宁省粮食科学研究所 | 基于模糊神经网络的谷物干燥预测控制系统及方法 |
CN205561498U (zh) * | 2015-12-16 | 2016-09-07 | 叶灿滔 | 一种全自动高效低温除湿联合热风干燥装置 |
CN106568317A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-04-19 | 浙江豪瓦特节能科技有限公司 | 一种带式变温型谷物热泵干燥装置 |
CN206352951U (zh) * | 2017-01-05 | 2017-07-25 | 天津市鑫霞烘干设备制造有限公司 | 一种分层式食品烘干机 |
CN107462048A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-12 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种基于分区控制的热泵带式干燥设备及其干燥方法 |
CN210425971U (zh) * | 2019-05-20 | 2020-04-28 | 宜昌鸿科科技服务有限公司 | 一种节能热空气循环干燥装置 |
CN111854401A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-10-30 | 四川南充首创科技开发有限公司 | 一种空气能带式烘干冷却机 |
-
2020
- 2020-12-16 CN CN202011488538.3A patent/CN112577294B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05223456A (ja) * | 1992-02-14 | 1993-08-31 | Iseki & Co Ltd | 穀粒乾燥機の乾燥制御方式 |
CN2328957Y (zh) * | 1998-05-07 | 1999-07-14 | 李鹏 | 自适应远红外谷物干燥机 |
CN1996175A (zh) * | 2006-12-30 | 2007-07-11 | 辽宁省粮食科学研究所 | 基于模糊神经网络的谷物干燥预测控制系统及方法 |
CN205561498U (zh) * | 2015-12-16 | 2016-09-07 | 叶灿滔 | 一种全自动高效低温除湿联合热风干燥装置 |
CN106568317A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-04-19 | 浙江豪瓦特节能科技有限公司 | 一种带式变温型谷物热泵干燥装置 |
CN206352951U (zh) * | 2017-01-05 | 2017-07-25 | 天津市鑫霞烘干设备制造有限公司 | 一种分层式食品烘干机 |
CN107462048A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-12 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种基于分区控制的热泵带式干燥设备及其干燥方法 |
CN210425971U (zh) * | 2019-05-20 | 2020-04-28 | 宜昌鸿科科技服务有限公司 | 一种节能热空气循环干燥装置 |
CN111854401A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-10-30 | 四川南充首创科技开发有限公司 | 一种空气能带式烘干冷却机 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115157481A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-10-11 | 沈阳华控科技发展有限公司 | 一种pvc干燥装置的热量控制方法 |
CN115167582A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-11 | 浪潮工业互联网股份有限公司 | 一种基于数字孪生的玫瑰烘干处理监控方法及设备 |
CN115523748A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-12-27 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 基于回风口温度的热泵烘干机控制方法及装置 |
CN115615153A (zh) * | 2022-08-09 | 2023-01-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 干燥系统控制方法、装置及干燥系统 |
CN115523748B (zh) * | 2022-08-09 | 2023-12-19 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 基于回风口温度的热泵烘干机控制方法及装置 |
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Publication number | Publication date |
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CN112577294B (zh) | 2023-04-07 |
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