粮食干燥过程控制的研究现状与发展方向

在分析先进控制特点的基础上,总结了粮食干燥过程中先进控制方法的发展与现状,指出了干燥过程控制中存在的问题,并提出了粮食干燥过程中控制的发展方向。     

粮食干燥过程控制现状及发展趋势

分析和总结了国内外粮食干燥机干燥技术以及干燥自动控制发展现状,通过介绍国内外粮食干燥自动控制研究成果,总结了干燥过程先进控制方法的发展及应用.介绍了虚拟仪器技术在农业自动检测领域及粮食干燥过程控制中的应用及发展前景,指出了干燥控制过程中存在的问题和不足,提出了粮食干燥控制的发展趋势.     

基于DSP的粮食干燥智能控制系统研制

为了提高粮食的干燥效果,研究了粮食干燥过程各干燥段粮食含水率的动态变化及其关联因素,提出了粮食干燥系统的智能控制方法,并设计了以DSP为核心的智能控制系统。实现了粮食干燥过程中的品质在线检测和识别的有效控制,解决了目前粮食干燥设备中存在的非稳态过程控制精度低、粮食损耗大、费用高等问题。     

基于模型的预测控制理论发展及应用

基于模型的预测控制(model predictive control)是一种从工业过程控制中产生的一类先进计算机控制算法,包括模型预测、滚动优化和反馈校正三个基本特征。文章阐述了预测控制算法的产生和基本发展,对当今控制领域的先进预测控制和智能预测控制以及非线性预测控制进行了探讨。最后对这类预测控制算法在实际工业过程中的应用做了简要概括。     

基于 LSTM-MPC 的粮食干燥机智能控制方法研究

当前粮食干燥过程控制方法主要致力于保障粮食含水率均匀度、节能减排等,对干燥品质的精准调控尚属瓶颈问题。为应对粮食干燥过程强耦合、非线性、品质调控难等多方面问题,在前期研究的基础上,提出利用长短期记忆神经网络（LSTM）和模型预测控制（MPC）耦合控制器,结合优质稻谷品质定向调控干燥工艺参考图对粮食干燥过程进行调控。在仿真环境下对比了两种控制器的控制精度;开展了优质稻谷连续干燥实验,对比了嵌入工艺参考图前后的系统控制效果。结果表明：与常规PID控制器相比,LSTM-MPC控制器响应速度提升15%~30%,干燥后出机水分控制精度提升0.2%以上,且具有更强的鲁棒性;利用干燥工艺参考图可以实现干燥过程品质指标可视化,工艺参考图参与控制决策后,干燥后稻谷品质显著提升。     

辽宁粮食干燥技术发展现状与趋势分析

分析了辽宁粮食干燥技术及设备的发展现状,包括:干燥工艺现状、干燥机结构形式、干燥热源、干燥检测和控制。总结了干燥行业存在的问题和弊端,分析了未来粮食干燥技术发展趋势,提出大力推广粮食干燥节能减排技术和智能控制技术、推动粮食干燥热源环保升级换代等建议,对促进粮食流通产业健康发展具有一定的指导意义。     

基于多参数调控薄层干燥试验的玉米积温数学模型及工具图表的建立

：为了将积温控制应用在粮食干燥中,本文以多参数可控的玉米热风薄层干燥试验为基础,探索了在不同的热风温度、热风风速、相对湿度和初始水分等参数正交组合条件下的干燥特性,当湿度、水分、风速一定的情况下,干燥积温随热风温度呈线性递减趋势,温度增加1℃,积温减少5℃·h;温度、水分、风速一定的情况下,干燥积温随湿度呈非线性递增趋势,湿度增加1%,积温平均增加3.75℃·h,60%以下递增不显著;温度、湿度、风速一定的情况下,干燥积温随初始水分呈非线性递增趋势,初始水分在20～27%之间每增加1%,积温平均增加6.43℃·h,28%以下积温递增不显著;当温度、湿度、水分一定的情况下,干燥积温随风速呈非线性递减趋势,风速在0.4～0.8%之间每增加0.1m/s,干燥积温平均递减75℃·h。利用多元二次回归模型建立了积温数学模型,回归方程决定系数R2=0.97。在500T/D连续玉米干燥机测控试验中,干燥模型能很好的控制粮食出机含水率,应用表明干燥积温可用于粮食干燥过程的预测和控制。     

基于模糊神经网络的粮食干燥机智能控制系统

目前我国粮食干燥机的控制多是根据出机粮食水分检测值,手动调节控制排粮速度,对于粮食干燥这一大时滞、多干扰的强非线性系统,满足不了粮食含水率的控制要求。研究开发一套基于模糊神经网络的粮食干燥机智能控制系统,较好地解决了这一问题。     

我国粮食干燥的现状及发展方向

随着我国粮食年年增长和农业机械化水平的提高,收获后的湿粮干燥问题也变得日益突出,当前粮食烘干机发展远远不能适应粮食生产发展需要。在阐述了我国粮食干燥技术的发展历程和近年来我国粮食干燥成果的基础上,针对我国当前粮食干燥存在的地域辽阔、各地气候差异大、种植规模不同等问题,提出了我国粮食干燥必须因地制宜采用多种干燥方式,才能较好地解决湿粮的干燥问题。     

基于PLC的粮食干燥机控制系统优化设计

由于传统粮食干燥机的控制系统对粮食湿度的控制效果不佳,导致粮食干燥质量不高,故而本研究基于PLC的粮食干燥机控制系统优化设计.在系统硬件设计上,基于PLC设计电路,完善控制器.在系统的软件设计上,构建粮食温度采集模块,获取温度传感器输出信号,控制干燥机出口粮食湿度,调节蒸汽量,优化干燥机排粮速度,使各单元排粮速度相同....     

粮食连续干燥工艺及过程控制模拟实验系统（网络首发、推荐阅读）

对工艺参数优化和过程智能控制的研究是设计开发粮食干燥装备的重要内容,现有方法多采用模拟仿真、特性实验或现场实验等获取数据,与实际干燥结果存在较大差异或实验过程费时费力,易受干扰。研究参考大型连续式粮食干燥生产设备工艺和结构,设计了一种连续式粮食干燥模拟实验系统,包括进粮设备、干燥机主体、排粮设备、余热回收、冷凝装置、热风设备和测控系统,可模拟粮食干燥作业过程,优化干燥工艺参数,在室内开展粮食干燥品质变化规律、能耗规律和生产效率等实验研究。该系统不仅可作为科研机构的实验研究系统,还可用于生产一线工作人员岗前培训、大专院校相关专业的实验教学。     

大中型粮食烘干设备研究进展

随着农业科技的进步,粮食烘干设备在粮食加工过程中得到广泛应用。而关于粮食烘干的研究大多集中在工艺优化上,对于粮食烘干设备的研究较少,导致新型工艺技术难以应用,粮食烘干设备的进步受到制约。目前应用于粮食烘干的有热风、热泵、远红外、太阳能、真空、微波以及联合干燥设备,本文从工作原理、干燥效率、干后品质、能源消耗、发展趋势等方面对以上粮食干燥技术及其设备进行综述,介绍了节能环保、智能调控的新型干燥设备的研究现状,分析了各种大中型粮食烘干设备及技术存在的问题,并对粮食烘干设备的发展趋势提出建议,以期为粮食烘干产业健康发展提供参考。     

仓储粮堆通风干燥湿热传递模型的研究进展

从古到今,治国理政的首要之务是粮食安全。粮食仓储安全尤为重要,关系到一个国家的国家安全。由于粮食干燥储存方法原始、干燥技术落后等原因,我国每年收获后会损失大量粮食。粮食中湿热分布不均不仅会降低粮食的品质,而且会因霉变、虫害等问题严重影响食品安全。因此,如何快速、均匀而又低能耗地降低粮堆含水率或者温度,保证粮食品质,同时节约能源,是粮食干燥储藏研究的一个重要方向,具有重要的理论及现实意义。通风干燥是保证储粮中湿热均匀分布的重要措施,建立干燥模型预测粮堆的湿热分布是研究粮堆干燥过程中湿热传递的重要手段。该研究综述了粮堆湿热传递的经验模型、连续模型和离散模型,其中经验模型容易获得,但是应用较少;连续模型应用较多,但不能反映粮堆的孔隙结构;离散模型可以很好的反应粮堆的孔隙结构,但其计算量大,并且难以理解和构建。最后该研究指出可以根据不同的湿热传递过程,结合先进的计算方法和处理技术,建立相应的模型,以满足不同的模拟要求,并对粮堆通风干燥湿热传递模型未来的研究方向进行了展望。     

Die modellmäßige Erfassung von Trocknungsspannungen während der Kammertrocknung von Schnittholz

During kiln drying of lumber surface and honeycomb checks develop, when local drying stresses exceed the maximum stress in tension perpendicular to the grain. Because internal stresses cannot be measured directly, until now destructive testing is necessary for quantitative analysis. In order to estimate the development of drying stresses and to derive parameters for regulating the kiln drying process, a model for calculation of one dimensional stress distributions in drying boards is presented. Using continuously measured moisture profiles the simulation model calculates stress development in representative boards during kiln drying. The constitutional laws of the model account for the clastic/plastic and rheological properties of wood perpendicular to the grain. Strain measurements in the drying kiln are not necessary.     

辽宁烘干机水分在线监控系统节能减排应用情况

辽宁地区新建烘干机安装了水分在线监控系统(DM510),对该系统的原理及使用情况进行介绍,以帮助解决冬季潮粮烘干过程中水分控制问题。试验结果表明:水分在线监控系统能够通过数屏显示,实时显示粮食水分变化,使水分差控制在±0.5%以内,较好地解决了烘干过程中粮食水分不均的问题,为企业创造了一定的经济效益。     

数值模拟技术在粮食干燥过程中应用的研究进展

近年来,数值模拟技术在我国粮食干燥研究中应用广泛。采用计算机模拟粮食干燥的过程,具有运行成本低、效率高以及不受环境限制等特点,是产后粮食初加工的重要研究方向。本文在粮食干燥领域数值模拟技术应用数学模型分析基础上,梳理其解析方法与仿真模拟软件,概述了粮食干燥过程中用数值模拟技术探究各干燥物理场分布规律的研究进展以及为提高干燥效率及粮食品质对干燥设备与工艺参数的优化研究。研究发现目前粮食干燥过程仿真存在模拟精度不高,建模及数值解析软件间的衔接性与兼容性不良,粮食品质变化机理研究不够深入等问题,在此基础上对粮食干燥领域未来研究的方向做出展望,也为数值模拟技术在该领域的深入研究提供参考。     

Optimal energy management in grain drying

Grain drying is very specific to the geographic location, kind of drying system, and the type of grain. Under a given set of conditions, the optimal system can be selected based on careful evaluation. However, a good choice of drying systems, procedures, and management practices can be made from the information already available. The review of several grain-drying procedures has provided some insight in making a quick evaluation of the process and arriving at the most suitable system for a particular application. Despite extensive research efforts, the present knowledge of grain drying is yet insufficient to optimally design each drying process with respect to capacity, quality, and energy requirement. There is a need for incorporating grain and air parameters more accurately. It is also important to develop comprehensive drying simulation models to encompass agronomic practices, such as planting and harvesting. Recent efforts indicate a strong influence of planting and harvesting strategies on optimal drying and storage system selection. Results of the varietal trials at Ohio State University indicate that it is now possible to select midseason varieties, which dry down rapidly, without sacrificing yield. Also, low moisture at harvest is important to the energy management process because it affects total drying time and energy required. It is also important from a quality standpoint because kernel damage increases rapidly at harvesting moisture levels above 25%. The trend in grain-dryer design has shifted from focusing on drying capacity and operation reliability to energy consumption. The development in design of energy efficient continuous-flow dryers has been significant. Multistage concurrentflow dryers are excellent examples. Various aspects of dryer staging for efficient operation and control are yet to be determined. Recirculation of the exhaust air is a proven method of improving energy efficiency. Likewise, in batch-in-bin systems, stirring and intermittent drying are worth considering. Further research is required to formulate the best procedures for exhaust air recirculation and intermittent drying. Low temperature drying has a great potential in the U.S. corn belt. The suitability of low temperature drying at other places and for grains other than corn has not yet been well established. Energy savings resulting from low temperature drying entail careful planning and management on the part of the operator. Poor design and operation can result in a serious deterioration in grain quality.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)     

流化床梗丝水分综合控制系统的设计与实现

从生产过程实践中发现,用传统的PID控制方法难以解决梗丝水分控制系统的复杂性和鲁棒性等问题.针对流化床梗丝干燥系统大流量大时滞对象的非线性、时变性和不确定性的特点,采用神经网络模糊综合控制的方法,能够有效地解决梗丝水分控制的难题.实践结果表明,用此控制方法来控制梗丝水分效果显著,稳定性好,精度有明显地提高.