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烘烤是农产品生产流程中的重要环节,随着我国农业种植规模化、专业化、现代化趋势越来越明显,烤房烘烤越来越普遍。本课题研究的是烘烤的关键技术——烤房内温湿度的控制,控制的难点在于温湿度的时变性、迟滞性、耦合性。在充分了解农产品烘烤工艺的基础上,设计了模糊自校正PID和模糊解耦相结合的智能控制算法,并应用虚拟仪器技术LabVIEW语言编程,实现了烤房内的温湿度的精确控制,误差在±0.5以内。围绕研究内容,主要做了如下工作:1.烤房的调研。根据河南南阳社旗县一带烟叶示范基地的实际情况,了解烤房建设的现状、需求,温湿度控制的意义,了解温湿度控制的主要技术手段,找到了改进的方向,明确了系统设计的思路。2.控制系统的总体方案设计。分析被控对象烤房的温湿度特性,根据对象特性,选择控制平台,设计控制系统的总体方案。3.智能控制算法研究和设计。根据烘烤过程中的温湿变化特性,选择了模糊自校正PID控制技术这一合适的控制方法,根据控制经验,设计了模糊控制规则,确定了隶属度函数。并采用模糊解耦方法减轻耦合效应,对温湿度控制量进行了补偿。4.控制系统的硬件设计。根据控制系统的需要,设计了现场数据采集与处理电路、执行电路和其他外围电路,并给出了主要设备的选型配置。5.控制系统的软件实现。基于LabVIEW虚拟仪器平台和Matlab语言,进行温湿度控制系统的具体实现,算法实现、用户界面设计等。编制了模糊自校正PID控制和模糊解耦规则程序。(1)基于Matlab具体实现自校正模糊PID算法和模糊解耦补偿,对温度和湿度控制满足烘烤工艺精度的要求。(2)基于LabVIEW平台实现烘烤对象选定、温湿度设定和显示、温度跟踪曲线显示、当前工作状态显示等功能。6.系统仿真与实验。仿真试验,仿真结果分析,证明模糊自校正PID控制算法和模糊解耦补偿法,提高了传统PID算法的适应能力和控制精度。