低糖獼猴桃果脯質(zhì)量控制研究.pdf

1、隨著人們樹立健康意識(shí)的同時(shí),飲食習(xí)慣趨向于低糖低脂化。而傳統(tǒng)獼猴桃果脯含糖量高,營養(yǎng)成分損失。同時(shí),果脯制作的自動(dòng)控制水平較低,基本都處于手工加工,生產(chǎn)過程難以保證質(zhì)量。鑒于如此現(xiàn)狀,迫切需要對(duì)獼猴桃果脯制作過程進(jìn)行控制,提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前,自動(dòng)控制技術(shù)迅速發(fā)展與完善,在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。將自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用于果脯制作生產(chǎn)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此設(shè)計(jì)一種基于獼猴桃果脯主要制作設(shè)備蒸汽加熱罐的溫度控制系統(tǒng),

2、嚴(yán)格控制果脯含糖量,提高果脯成品質(zhì)量。
　　 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)以ARM7微處理器LPC2103為核心,由數(shù)字式溫度傳感器DS18820采集蒸汽加熱罐溫度數(shù)據(jù),送入微處理器中進(jìn)行處理,最終由PWM波形輸出,經(jīng)D/A和V/I轉(zhuǎn)換后控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),進(jìn)而控制蒸汽加熱罐。人機(jī)交互接口當(dāng)然是必不可少的一部分,系統(tǒng)選用矩陣式鍵盤和12864液晶顯示模塊組成。此外,為方便硬件仿真,在硬件設(shè)計(jì)中還增加JATG接口電路。利用Proteus軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件

3、原理圖和PCB。軟件設(shè)計(jì)采用ARM專用開發(fā)軟件ADS1.2為開發(fā)環(huán)境,以C語言為開發(fā)工具,結(jié)合模塊化程序設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)系統(tǒng)所有功能模塊程序,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配置、數(shù)據(jù)采集及設(shè)定值輸入、模糊PID控制、狀態(tài)顯示等功能,完成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。
　　 PID控制以其控制結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟等特點(diǎn),在工業(yè)控制的諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并取得良好控制效果。然而蒸汽加熱罐溫度控制系統(tǒng)是典型的非線性大時(shí)滯系統(tǒng),同時(shí)很難找到精確的數(shù)學(xué)模型,為此,傳統(tǒng)的控制技術(shù)

4、通常很難達(dá)到較理想的控制效果。模糊控制不需要對(duì)被控對(duì)象建立精確的數(shù)學(xué)模型,具有較好的穩(wěn)定性、可靠性和魯棒性,這些優(yōu)點(diǎn)可以解決系統(tǒng)控制中的難題。此外,模糊PID控制算法易于整定控制參數(shù)、調(diào)節(jié)迅速。因此,系統(tǒng)通過對(duì)模糊控制和PID控制算法的分析后,選用模糊PID控制算法為控制策略,設(shè)計(jì)了兩輸入三輸出的模糊PID控制器,并詳細(xì)介紹控制器的設(shè)計(jì)過程。
　　 最后利用Matlab軟件分別對(duì)常規(guī)PID控制算法和模糊PID控制算法進(jìn)行了仿真。