玉米干燥过程数字模拟、控制及工艺专家系统
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干燥是谷物收获后加工储藏的一个重要环节,干燥过程对谷物品质有很大的影响。配置合理的干燥工艺和参数、智能化的控制技术是提高谷物干燥后品质的重要手段。本文的研究工作是在理论分析和试验研究的基础上,针对横流组合式干燥机的干燥过程,研究了谷物干燥品质影响因素,采用干燥过程数学模型、发芽率变化模型、裂纹率预测模型等建立玉米干燥过程模拟系统,对玉米在横流干燥过程中的状态参数等进行数字化模拟和预测,并结合神经网络技术建立自适应控制器对热风温度和排粮速度进行实时控制。文中结合可拓学技术、虚拟仪器技术等建立基于可拓学的实例推理专家系统,对过程控制工艺参数进行推理优化,以提高干燥后玉米品质特性。在数字化模拟系统和工艺专家系统的基础上,开发了基于品质控制的玉米变温干燥智能测控系统。系统经过生产实验,表明可以对玉米的干燥过程进行实时智能控制,具有精度高、鲁棒性强等特点,提高了干燥后的品质,达到了系统的设计要求。
提要 | 第5-10页 |
第1章 绪论 | 第10-20页 |
1.1 谷物干燥的目的和意义 | 第10-12页 |
1.2 干燥系统国内外研究现状 | 第12-14页 |
1.2.1 国外研究情况 | 第12-13页 |
1.2.2 国内研究情况 | 第13-14页 |
1.3 专家系统在谷物干燥领域的应用 | 第14-16页 |
1.4 目前干燥机控制中存在的问题 | 第16页 |
1.5 本文主要研究方法、内容和目的 | 第16-18页 |
1.5.1 本文研究内容及相互关系 | 第16-17页 |
1.5.2 本文研究内容和目的 | 第17-18页 |
1.6 小结 | 第18-20页 |
第2章 谷物干燥过程分析 | 第20-28页 |
2.1 谷物干燥的机理 | 第20-21页 |
2.1.1 自由表面水分的气化 | 第20-21页 |
2.1.2 水分与物料的结合形式 | 第21页 |
2.2 干燥过程对谷物品质影响及影响因素分析 | 第21-24页 |
2.2.1 干燥过程对谷物品质的影响 | 第21-22页 |
2.2.2 干燥过程品质影响因素研究与分析 | 第22-24页 |
2.3 改善干燥后谷物品质的方法 | 第24-26页 |
2.4 谷物干燥过程中的专家系统目标规划和参数优化 | 第26-27页 |
2.5 小结 | 第27-28页 |
第3章 干燥过程数字模拟系统的建立 | 第28-50页 |
3.1 过程预测的基本方法 | 第28-29页 |
3.2 基于热质传递数学模型 | 第29-40页 |
3.2.1 谷物干燥过程数学模型 | 第29-31页 |
3.2.2 发芽率预测数学模型的选择 | 第31-32页 |
3.2.3 模型的差分解析 | 第32-34页 |
3.2.5 神经网络控制器的设计 | 第34-37页 |
3.2.6 模型程序的编制 | 第37-40页 |
3.3 干燥模型的验证与分析 | 第40-41页 |
3.4 裂纹率预测模型的建立 | 第41-45页 |
3.4.1 模型的建立 | 第42-44页 |
3.4.2 训练结果及分析 | 第44-45页 |
3.5 模拟系统的模拟测试 | 第45-49页 |
3.6 小结 | 第49-50页 |
第4章 基于可拓学的谷物干燥知识表示和推理 | 第50-60页 |
4.1 基于可拓学的知识表示 | 第50-55页 |
4.1.1 基本概念 | 第50-52页 |
4.1.2 知识表示 | 第52页 |
4.1.3 基于可拓学的知识表示方法 | 第52-54页 |
4.1.4 事实的基元表示和存储 | 第54-55页 |
4.1.5 基元的数据存储 | 第55页 |
4.2 可拓推理 | 第55-58页 |
4.2.1 基元拓展推理 | 第56页 |
4.2.2 可拓变换 | 第56-57页 |
4.2.3 矛盾问题的转化与求解 | 第57-58页 |
4.3 利用SQL实现数据处理 | 第58-59页 |
4.4 小结 | 第59-60页 |
第5章 基于品质控制的谷物变温干燥工艺专家系统的建立 | 第60-80页 |
5.1 专家系统概述 | 第60-63页 |
5.1.1 专家系统的定义 | 第60-61页 |
5.1.2 专家系统的功能 | 第61页 |
5.1.3 专家系统的结构 | 第61-63页 |
5.2 基于品质控制的双目标控制工艺专家系统设计 | 第63-66页 |
5.2.1 系统开发语言与工具 | 第63-64页 |
5.2.2 专家系统的构成 | 第64-65页 |
5.2.3 系统开发策略 | 第65-66页 |
5.3 知识的获取和知识库的建立 | 第66-70页 |
5.3.1 知识获取 | 第67页 |
5.3.2 知识表示及知识库的建立 | 第67-70页 |
5.4 推理机制的设计 | 第70-74页 |
5.4.1 可拓学中距的概念 | 第70页 |
5.4.2 基于可拓的实例推理过程 | 第70-71页 |
5.4.3 系统可拓推理具体算法 | 第71页 |
5.4.4 基于可拓实例推理的玉米干燥工艺参数选择 | 第71-74页 |
5.5 用户接口设计 | 第74页 |
5.6 LabVIEW对数据库的访问 | 第74-77页 |
5.7 玉米工艺参数推理实例 | 第77-78页 |
5.8 小结 | 第78-80页 |
第6章 基于虚拟仪器的玉米干燥智能预测控制系统的建立 | 第80-92页 |
6.1 组合式玉米干燥机干燥工艺及系统 | 第80-82页 |
6.2 分布式玉米干燥智能测控系统分析 | 第82-89页 |
6.2.1 通讯及校验 | 第85-87页 |
6.2.2 玉米水分的在线检测 | 第87-88页 |
6.2.3 热风温度及排粮的控制 | 第88-89页 |
6.3 控制系统工作界面及功能 | 第89-91页 |
6.4 小结 | 第91-92页 |
第7章 系统应用与实验 | 第92-96页 |
7.1 生产实验结果 | 第92-95页 |
7.2 小结 | 第95-96页 |
第8章 总结与展望 | 第96-100页 |
8.1 总结 | 第96-97页 |
8.2 展望 | 第97-100页 |
参考文献 | 第100-108页 |
致谢 | 第108-110页 |
攻博期间发表的学术论文及其他成果 | 第110-111页 |
摘要 | 第111-113页 |
Abstract | 第113-115页 |
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