凍干機溫度控制系統(tǒng)算法研究.pdf

1、本文對凍干機溫度控制系統(tǒng)算法進行了研究。真空冷凍干燥法是目前最先進的干燥技術(shù)之一。物品在冷凍和真空狀態(tài)下進行干燥，能避免制品氧化變性、變形或失去活力，復水后能很好的保持原料原有的色澤和味道，營養(yǎng)成分損失很小。由于凍干設(shè)備投資大，工藝周期長、能耗大等缺點，制約了凍干技術(shù)的大規(guī)模使用。但由于凍干后產(chǎn)品重量減輕，能長期貯存，運輸費用減少，目前，在對藥品、生物制品、貴重食品和一些高科技產(chǎn)品生產(chǎn)加工中，凍干技術(shù)有著不可替代的作用。凍干機是由制冷系

2、統(tǒng)、熱補償系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、驅(qū)動控制系統(tǒng)等幾部分組成，各部分除了需要滿足需求外，還要密切配合。其中擱板溫度控制是整個控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，采用循環(huán)熱媒的方式實現(xiàn)熱交換，有明顯的滯后特性。凍干機溫度控制系統(tǒng)作為一個一階慣性大滯后系統(tǒng)，運行過程中干擾因素較多，工藝復雜，凍干產(chǎn)品質(zhì)量對工藝要求較高。傳統(tǒng)PID控制方法對大滯后系統(tǒng)控制時，由于在τ遠遠大于1時，Pade近似逼近效果不理想，在延遲階段產(chǎn)生很大的震蕩，會使擱板溫度產(chǎn)生較大的波動，過大的波

3、動會破壞凍干產(chǎn)品的成分，不能滿足凍干產(chǎn)品對質(zhì)量的高要求。本文針對凍干機溫度控制系統(tǒng)進行了研究，提出一種對Laguerre級數(shù)采用雙線性變換的改進算法，Laguerre算法能在有限的階次內(nèi)很好地逼近e-τs，實現(xiàn)凍干機溫控系統(tǒng)大滯后的控制。通過仿真對比可以看出，在凍干機溫度的預測控制系統(tǒng)中，采用改進Laguerre算法能夠使系統(tǒng)階躍響應震蕩限制在20％以內(nèi)。有效避免PID算法中采用Pade近似造成的震蕩?？刂葡到y(tǒng)硬件采用DSP320F28