食品真空冷冻干燥机的模糊控制系统

介绍了现有食品真空冷冻干燥机的PID集散控制系统及存在的问题,并设计、仿真了一种新型的模糊控制方法,使系统具有控制精度高、可靠性好等特点。

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食品真空冷冻干燥机的模糊控制系统一陈海涛，张力生。李新秋

食品真空冷冻干燥机的模糊控制系统陈海涛。张力生。李新秋(清华大学核能与新能源研究院，北京 10 8 ) 0 0 4摘要：介绍了现有食品真空冷冻干燥机的 PD集散控制系统及存在的问题，并设计、仿 I

真了一种新型的模糊控制方法，使系统具有控制精度高、可靠性好等特点。关键词 i真空冷冻干燥；控制系统；模糊控制

中图分类号：T 2 57 B 0.

文献标识码：A

文章编号：10— 2 5 2 0 )4 0 0— 3 0 5 19 (0 6 0— 0 10

Fu z n r lS se fF o c u r e eDr i gM a h n z y Co to y tm o o d Va u m F e z yn c ieCHE NG i t o Z Ha—a, HANG i s e g L n— i L— h n, IXi g q u

( s gu nvri,B in 10 8 Ti h aU iesy e ig 0 0 4,C ia n t j hn )Ab t a t T e p p ri t d c s t e c re tP D d s i u e c n r ls s m ffo a u m r e e d y n - s r c: h a e nr u e h u r n I it b t o t y t o o d v c u fe z r i g ma o r o e c i e a d s me i r be,a d p t o w r e t l u z o to t o . e s s m a e p p r e f h n n o t p o l ms n u f r a d a n w sye f zy c nr lme d T y t h s t re t s o s s h h e h o i h g o t l n f ce c . o d r l b l y a d s n i h c n r l g e q i n y g o e i i t o . o i i a i n o Ke r s v c u f e ed yn y wo d: a u m z r i g; o t ls se; zy c n r l e r cnr ytm f z o t o u o

引

言

目前的大多数冻干系统 (本框图如图 1基 )主要是通过热媒罐提供热源，采用蒸汽或电加热形式加热载热剂(般是无离子水 )一，得到高温水与通过冷水电磁阀及换热器提供的低温水

混合，通过三通调节阀进行 PD控制它们各自 I

真空冷冻干燥就是把含有大量水分的物质预先速冻成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽直接从物料中升华出来的一种脱水方法。一般的冻干机大体由真空系统、制冷系统、加热系统、除霜系统及自控系统组成 .其中自控系

的混合量比例，进而控制加热板的进水口温度，再通过加热板传导加辐射方式把热传递给冻干物料提供其升华热，进而控制物料按其最佳的温度曲线进行升温。其中三通调节阀的控制是模拟 P D单回路反馈控制 .冷水电磁阀是数字 I

统是影响冻干机性能的关键所在，是当代冻干机的核心。目前冻干机主要采用离散控制系统 . 它把现场由传感器测得的各种现场参数传送到控制柜的上位机 P C控制器中，并通过通信接 L口和下位机工控机通信，进而利用常规的数字 PD算法对冻干曲线进行温度控制。目前这种控 I制方法已经非常成熟。并广泛的应用在目前的冻干机控制系统中。

控制，只有开启和关闭两个状态。

1目前冻干系统的控制方法 及存在的问题11系统控制过程 .图 l冻干机加热系统的基本框图

=稿日期：2 o— 6 l I c收 060一5作者简介：陈海涛 (9 0 )男，辽宁辽中县人，清华大学核能与新能源技术研究院硕士在读。专业方向 18~,核科学与技术。