熱泵干燥機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)化及干燥實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著全球范圍內(nèi)能源短缺和環(huán)境惡化的不斷加劇，節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的重要性更加突出。熱泵以其低電耗率（提供的熱量與所消耗的電能之比可達(dá)到三倍以上）、環(huán)境友好、便于自動化控制、干燥產(chǎn)品品質(zhì)好、節(jié)約干燥時間等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于干燥過程。近年來，對熱泵干燥的研究主要分為四個方向：廢熱回收，相變材料的使用，控制技術(shù)的應(yīng)用和干燥策略優(yōu)化。因此，將人工智能控制技術(shù)應(yīng)用于熱泵干燥裝置，對干燥介質(zhì)參數(shù)的精確控制，實(shí)現(xiàn)干燥加工的自動化，提高干燥產(chǎn)品的質(zhì)量，具

2、有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　建立干燥物料的內(nèi)部水分?jǐn)U散模型，并通過青豆干燥實(shí)驗(yàn)研究干燥介質(zhì)溫度、干燥介質(zhì)相對濕度和干燥物料初始含水率對干燥速率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：干燥介質(zhì)溫度升高，平均干燥速率加快，干燥周期縮短，干燥后物料的平衡含水率降低；含水率越高時，干燥溫度對干燥速率的影響越大；干燥空氣的相對濕度升高，干燥速率降低，干燥周期延長，干燥后物料的平衡含水率升高；物料的初始含水率越高，干燥過程的平均干燥速率越快，干燥過程初始階段的

3、平均干燥速率較全部干燥過程更快。
　　為了優(yōu)化熱泵干燥機(jī)的變?nèi)萘靠刂葡到y(tǒng)，提出并級模糊控制方法，并通過實(shí)驗(yàn)對固定頻率控制系統(tǒng)、單級模糊控制系統(tǒng)和并級模糊控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)過程進(jìn)行了研究。分析三種控制策略在不同設(shè)定溫度下的控制效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與固定頻率控制系統(tǒng)和單級模糊控制系統(tǒng)相比，采用并級模糊控制系統(tǒng)，設(shè)定溫度為20℃時，溫度變化率提高75.263％和-10.228%，上限超調(diào)率下降91.600%和89.312%，下限超調(diào)率下

4、降83.631%和76.514%；設(shè)定溫度為25℃時，溫度變化率提高61.118%和-16.203%，上限超調(diào)率下降90.607%和85.868%，下限超調(diào)率下降81.568%和77.403%；設(shè)定溫度為30℃時，溫度變化率提高54.327%和-21.195%，上限超調(diào)率下降93.217%和91.011%，下限超調(diào)率下降78.177%和70.235%。由以上分析可知，并級模糊控制具有最低的上限超調(diào)率和下限超調(diào)率。同時，并級模糊控制策略的