玉米干燥特性分類與水分智能預測方法的研究.pdf

1、糧食干燥是一個復雜的熱質交換過程。干燥系統(tǒng)是一個大時滯、多干擾的強非線性系統(tǒng)。在干燥過程中，糧食在干燥塔內的時間達8小時左右。環(huán)境的溫度、濕度、熱風溫度、濕度以及原糧含水率和原糧含水率的不均等都對出機糧水分有重要影響。對于這樣的大時滯強非線性系統(tǒng)，用傳統(tǒng)控制理論中的反饋和前饋控制都無法解決。在糧食干燥過程中，熱風與糧食熱傳遞與水分傳遞，將直接影響糧食與熱風混合后在干燥機內的動態(tài)平衡溫度。因此，干燥機內各干燥段和緩蘇段的動態(tài)平衡溫度可以作

2、為衡量糧食熱質交換過程狀態(tài)重要的綜合指標，即干燥機內固定點的糧氣平衡溫度可標明糧食出水率的大小，而某一段糧食在干燥機內不同位置的溫度變化規(guī)律又能反映出該段糧食的干燥特性。另一方面，溫度檢測的可靠性和及時性又可以提高系統(tǒng)操作和控制的實時性，大大克服干燥過程因大滯后而難控制的不足。 本文以四段式順流干燥機的玉米干燥過程為研究對象，通過大量的工業(yè)現(xiàn)場試驗，提出了以監(jiān)測干燥過程中糧氣混合溫度為手段，預測玉米干燥特性和玉米入機糧含水率，指

3、導現(xiàn)場操作控制的新方法。本文主要完成以下幾方面的工作。 (1)設計制造了糧食干燥機智能監(jiān)控設備。該設備主要由傳感器、主機箱和液晶顯示器三部分組成。整個設備采用模塊化設計思想設計，主機箱為壁掛式結構，體積小、重量輕、防塵和抗干擾能力強。 (2)研究了通過溫度監(jiān)測來指導現(xiàn)場操作，間接控制出機糧含水率的控制方案。該方案對干燥過程中各干燥段和緩蘇段的溫度進行監(jiān)測，根據(jù)各個溫度參數(shù)變化的特點，指導現(xiàn)場操作者及時調節(jié)干燥機的熱風溫度

4、和排糧速度，克服了傳統(tǒng)控制方法中只能在干燥過程結束后依靠檢測出機糧含水率來反應干燥過程情況的滯后性。 (3)設計并編制智能監(jiān)控和分析軟件。監(jiān)控軟件的主要功能包括控制系統(tǒng)的起停、對系統(tǒng)進行設定、顯示并記錄干燥過程中的各項參數(shù)、對干燥過程各項工藝參數(shù)的推算等。 (4)通過對試驗數(shù)據(jù)的分析，提出了玉米顆粒內部結合水活化概念和按結合水活化對玉米干燥特性的進行分類方法。并按此方法將玉米分為第三干燥段活性型、低水分糧型、結合水連續(xù)活