中國蒸餾酒智能勾兌系統(tǒng)研究.pdf

1、中國蒸餾酒，俗稱中國白酒，屬世界八大蒸餾酒之一。中國白酒具有獨特的傳統(tǒng)工藝流程，但白酒的生產也會因生產車間、生產季節(jié)、原料產地等因素在口感上、感官上、酒體風格上存在較大的差異，通過勾兌能夠使酒體中各成分之間的比例和含量達到穩(wěn)定和統(tǒng)一，使之形成統(tǒng)一的風味、口感和品質。因此白酒勾兌是白酒釀造過程中至關重要的一個環(huán)節(jié)，提高白酒勾兌環(huán)節(jié)的自動化、智能化水平對白酒生產有著重要的實際意義。本文主要針對白酒智能勾兌中的配方設計、勾兌裝置、自動控制等關

2、鍵技術進行了研究和分析，構建了中國蒸餾酒智能勾兌系統(tǒng)。論文的主要工作與創(chuàng)新點如下:
　　(1)針對白酒勾兌的配方設計問題，論文設計了一套基于神經網絡的多目標優(yōu)化智能算法，用于白酒勾兌配方的計算，作為智能勾兌系統(tǒng)的“輸入”部分。首先對配方設計的過程建立了基于多目標優(yōu)化的白酒勾兌配方模型，并利用神經網絡結構對目標規(guī)劃算法進行優(yōu)化，從而得到了目標規(guī)劃算法的最優(yōu)“優(yōu)先因子”權系數對，并以此求解白酒勾兌配方模型，得到了最優(yōu)配方;并利用Mat

3、lab中神經網絡工具箱對智能算法進行了仿真，驗證了算法有較好的收斂性、以及得到的配方解更加精確、很好的降低了勾兌的成本;
　　(2)針對白酒勾兌過程實現的問題，論文發(fā)明了一套白酒在線管道勾兌裝置（發(fā)明專利號:CN103031241A）和設計了一套白酒勾兌自動控制系統(tǒng)，作為智能勾兌系統(tǒng)的“實現”部分。在線管道勾兌裝置突破了傳統(tǒng)的罐式勾兌方法，實現了在線的、連續(xù)的、均質的管道勾兌方式，發(fā)明了白酒勾兌的新工藝。本文對發(fā)明裝置的進料部分、

4、微量添加部分和管式混合部分進行了詳細的理論計算和創(chuàng)新性設計，通過分角度管道口、徑向射流管、S型管道和靜態(tài)混合器等裝置的設計以加強酒體之間的湍流、對流、漩渦、反漩渦等作用，實現酒體之間更加強烈的混合和勾兌;同時，設計了一套基于西門子S7-300的自動控制系統(tǒng)，實現酒體在管道內自動的、精確的添加和輸送。整套系統(tǒng)使得白酒勾兌的過程實現自動化、智能化，并大大提高了白酒勾兌的精度和效率。
　　(3)最后，論文利用專業(yè)的流體力學仿真軟件FLU

5、ENT對整套管道裝置進行了仿真分析。仿真得到了管道整體的速度云圖、體積分布云圖和壓強云圖等，并分別對進料添加部分、微量添加部分和管式混合部分進行了數值計算和模擬仿真，分別計算在不同匯合角度和速度比下的酒體混合情況，以及徑向射流管和靜態(tài)混合器處的酒體流態(tài)情況，由得到的仿真圖分析驗算了管道設計的合理性和可執(zhí)行性，表明該裝置能夠加強酒體的混合和擴散，從而得到配比更加精確的成品酒。
　　智能勾兌系統(tǒng)包括白酒配方智能設計體系、在線管道勾兌裝