烟草润叶水分智能控制系统的研究与设计

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1、烟草润叶水分智能控制系统的研究与设计摘要烟草润叶机是烟草行业打叶复烤生产线上的重要设备，它的主要用途是对打叶前的烟叶片进行增温增湿处理，使烟叶片的湿度、温度值达到规定的工艺技术指标。烟叶润叶机水分智能控制策略及系统的研究与设计，对于润叶工序及烟草工业其他设备的水分控制环节都具有一定的理论意义及实用价值。本文针对烟叶温湿度控制的大滞后特点，设计了一种基于预测PI及激素调控机制的短反馈控制器，并从建模分析、数据预处理、控制策略、软硬件实现等多个方面提出了适用于润叶工序自动化的解决方案。首先，根据烟草的相关吸湿、散湿特性及空气调节知识，从机理上讨

2、论了烟叶水分和空气温湿度关系，探讨影响烟叶水分变化的主要动因，以平衡含水率为桥梁建立出口烟叶含湿量变化模型；并通过线性化水分差与吸、散湿速率间关系，得到烟叶水分在润叶筒内的分布模型，为以后的控制策略的制订提供依据。其次，比较各滤波方法去噪效果，并结合系统对采样数据要求，选择合适的实时滤波算法。再通过对现场相关数据的滤波去噪处理，分析被控对象模型的系统特性及参数特点。再次，根据神经内分泌激素的调节原理及激素调节回路模型，提出一种适合滞后过程的短反馈控制器，并与预测PI控制相结合。同时利用模型加权函数的误差函数快速辨识时滞和系统参数，方便控制器

3、参数整定，提高控制效果。从仿真试验结果看，新算法对于大滞后对象的控制效果优于传统PID控制器及常规预测PI控制。对于烟叶水分控制等大滞后、不确定对象控制是一种较好的方法。接着，根据润叶机实际状况，提出实现水分自动控制现存主要问题及改进措施，并结合之前对被控对象的分析及大滞后算法的设计，制定整个烟叶水分控制的策略和结构。包括水分控制的开始、稳定、收尾阶段控制策略及带有自学习功能的配方管理模块，实现配方的在线优化。烟草润叶水分智能控制系统的研究与设计然后，叙述了润叶机自动控制系统的硬件实现及软件逻辑流程设计。并利用Labview的强大仿真功能，

4、搭建了带有新旧系统切换功能的润叶机控制实时演示模型。．最后，对全文的工作进行了总结，指出了今后需要进一步研究的方向。关键词：润叶机，烟叶水分模型，大时滞系统，内分泌调节，短反馈控制器烟草润叶水分智能控制系统的研究弓设计theResearchandDesignofIntelligentControlSystemforTobaccoHumidityABSTRACTConditioningcylinderismainequipmentinre-dryingtobaccoproduceprocessoftobaccoindustry．Itischi

5、eflyappliedtowarm．andhumidifythetobaccothatisseparatedintoleafandstemSOthatitsmoistureandtemperaturecanbecontrolledattherangeoftechnologydemand．Theresearchanddesignofintelligentcontrolstrategyandsystemfortobaccohumidityhavemuchtheoreticmeaningandpracticalvaluetoconditionin

6、gprocessesandothermoisteningequipment．Inthispaper,basedonpredictivePIandthehormonemodulationofneuroendocrinesystem，anultrashortfeedbackintelligentcontrollerwhichissuitableforthetobaccomoistureadjustmentprocesswithlargetimedelayisbuilt．Opinionsanddiscussionsarepresentedinma

7、nyaspectssuchasmodelanalysis．datapreprocessing，controlalgorithmdesign，hardwareandsoftwareconfiguration，etc．First．accordingtotheknowledgeonhygroscopicity＆dehydrationpropertiesoftobaccoleavesandairconditioning，amodelofexporttobacco’Svariationalmoisturecontentisbuilt，afterthe

8、discussiononthemoisturerelationsofleavesandaironthemechanism，andtheanalysisofthemainfacto