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《湘潭大学》 2011年
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可移动式谷物干燥机控制系统研究与设计

戴铁峰  
【摘要】:谷物干燥是农业生产过程中非常重要的一个环节,实现谷物干燥过程的自动控制,不仅可以促进我国谷物干燥技术的发展,而且有利于保证谷物干燥后的品质和整米出率,从而将提升我国谷类产品在国际市场上的竞争力。然而,谷物干燥是一个复杂的过程,该过程且有多变量、大滞后和强耦合等特点,难以建立精确的数学模型,传统的控制方法在许多方面都难以达到理想的控制效果,针对谷物的干燥特性和循环式逆流谷物干燥机的特点,本文将模糊控制技术应用于谷物干燥过程的自动控制系统中,并进行了相应的设计与研究。 在干燥机设计方面,本论文以谷物干燥工艺为理论根据,分析了谷物干燥机的设计原理,查阅了干燥机设计的相关计算方法,运用PRO/E绘制了谷物干燥机的结构图,在此基础上研制了谷物干燥机的样机,经调试表明该干燥机的设计合理,通过机械干燥解决了传统自然晾晒方式中诸多不便的问题。 在控制算法设计方面,把模糊控制技术应用于谷物干燥过程的自动控制系统,提出了一种基于模糊逻辑控制的温湿度模糊解耦控制算法,并详细介绍了其设计过程,通过控制加热器的功率和排粮电机的转速来控制干燥过程中谷物的温度和其排出干燥仓后的含水率,把谷物温度和含水率控制在设定的范围内,提高了谷物干燥后的品质,且使干燥后的谷物适合长期存储。并利用MATLAB软件和Simulink工具对该控制系统进行仿真,验证了本模糊解耦控制系统能够较好的满足谷物干燥过程中的温湿度控制要求。 在控制系统硬件设计方面,采用S3C44B0X作为控制核心,设计了电源电路、复位电路、时钟电路、存储器扩展电路、显示和键盘输入、PT100谷物温度测控电路和DHT21谷物含水率检测电路等模块。其中,采用DHT21测湿不需要扩展温度补偿电路对湿度进行补偿,提高了检测速度和测量精度。 选择μC/OS-Ⅱ作为操作系统,详细介绍了μC/OS-Ⅱ的移植过程,通过对相关启动代码和移植代码的编写,完成了μC/OS-Ⅱ向S3C44B0X的移植,本系统简单可靠,且易于扩展,有利于复杂控制算法的实现。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TS210.3

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