低糖猕猴桃果脯质量控制研究.pdf

陕西科技大学硕士学位论文低糖猕猴桃果脯质量控制研究姓名:折娇申请学位级别:硕士专业:控制科学与工程指导教师:张开生 201205 低糖猕猴桃果脯质量控制研究摘要随着人们树立健康意识的同时,饮食习惯趋向于低糖低脂化。而传统猕猴桃果脯含糖量高,营养成分损失。同时,果脯制作的自动控制水平较低, 基本都处于手工加工,生产过程难以保证质量。鉴于如此现状,迫切需要对猕猴桃果脯制作过程进行控制,提高产品质量。目前,自动控制技术迅速发展与完善,在工业控制领域中得到了广泛的应用。将自动控制技术应用于果脯制作生产环节,实现自动控制,具有重要的现实意义。为此设计一种基于猕猴桃果脯主要制作设备蒸汽加热罐的温度控制系统,严格控制果脯含糖量,提高果脯成品质量。温控系统设计以删7微处理器LPC2103为核心,由数字式温度传感器DSl8820采集蒸汽加热罐温度数据,送入微处理器中进行处理,最终由 PWM波形输出,经D/A和Ⅶ转换后控制执行机构,进而控制蒸汽加热罐。人机交互接口当然是必不可少的一部分,系统选用矩阵式键盘和12864液晶显示模块组成。此外,为方便硬件仿真,在硬件设计中还增加JATG接口电路。利用Proteus软件设计系统硬件原理图和PCB。,以C语言为开发工具,结合模块化程序设计思想,设计系统所有功能模块程序,实现系统配置、数据采集及设定值输入、模糊PID控制、状态显示等功能,完成系统软件设计。 PID控制以其控制结构简单、技术成熟等特点,在工业控制的诸多领域得到广泛应用,并取得良好控制效果。然而蒸汽加热罐温度控制系统是典型的非线性大时滞系统,同时很难找到精确的数学模型,为此,传统的控制技术通常很难达到较理想的控制效果。模糊控制不需要对被控对象建立精确的数学模型,具有较好的稳定性、可靠性和鲁棒性,这些优点可以解决系统控制中的难题。此外,模糊PID控制算法易于整定控制参数、调节迅速。因此,系统通过对模糊控制和PID控制算法的分析后,选用模糊PID控制算法为控制策略,设计了两输入三输出的模糊PID控制器,并详细介绍控制器的设计过程。最后利用Matlab软件分别对常规PID控制算法和模糊PID控制算法进行了仿真。仿真结果表明,模糊PID控制实现了对PID控制参数的在线自整定,提高了系统响应速度,超调量小,抗干扰性能好,增强了系统工作的稳定性和可靠性,满足了蒸汽加热罐温度控制系统的要求。关键词:质量控制,嵌入式系统,LPC2103,模糊PD,温度控制 n THE QUALITY CoNTRoL oF ⅪWI FRUIT PRESERVED FRUIT ABSTRACT The people eating habitstend t0low sug盯and low food懿t11e health consciousness traditionalldwi舢it wim hi曲sugaur content 锄dn嘶ents atme昭me automatic contrIDllevelof preseⅣed fImit islow'and inthemanual processing production baSically,the production process isdi衔cult to ensure quali批Ill view of such asituation,the urgent need t0controlthe“wi觚it preserved mJitproduction forimprove produCtqual咄C峨ntly'粥the technolog)r ofautomatic control israpidly developed andpemcted,it hasbeenwidely usedintllefieldofindustrialcontr01. nwiU haVeimport觚t pmcticalsignific锄ce thatautomatic Con∞oltechnology is used访t11e prcHduction lilll(t0achieve ofautomatic . Therefore,the temperature con仃olsystem ofste锄heating t锄J(,which based on ld埘丘1Jit main production equipment,w觞designed tOmonitor theproduction process,s研ct con