文档介绍：青岛科技大学
硕士学位论文
基于支持向量机的煮沸温度预测函数控制的应用研究
姓名:苗建
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:尚继良
20100608
基于支持向量机的煮沸温度预测函数控制的应用研究摘要关键词:啤酒煮沸支持向量机温度控制预测函数控制由于啤酒糖化生产过程是一个传统产业,控制工艺复杂,操作步骤多。而我存在较大差距。因此,如何提高我国啤酒工业的综合实力,提高产品的技术含量,积极参与国际市场竞争也是一个刻不容缓的课题。客观地说,这个问题是由管理水平、原料质量等多方面原因导致的,但该领域的自动化水平和自控质量是其中最主要的因素之一。本文的主要工作和取得的成果在于:攀隽似【铺腔讨械闹蠓泄痰墓ひ樟鞒蹋宰钚《酥С窒蛄机方法进行了介绍,并在充分了解对象的大时滞、参数模型时变、非线性等特点的基础上,设计了支持向量机回归建模的设计方法,通过机理与试验相结合的半试验方法,运用最酥С窒蛄炕⒘酥蠓泄讨新笾露榷韵蟮哪P停真结果表明了此种方法能很好的适应此类过程对象建模的难点,建立相对来说比较精确地对象模型,克服了单独使用机理建模困难太大的问题,严重影响对象控制效果的缺点。谄【铺腔讨械闹蠓泄痰氖P停宰钚《酥С窒蛄炕算法进行了研究,在单模型预测函数控制的基础上提出了啤酒煮沸温度的多模型预测函数控制算法,对该温度对象进行了仿真控制,控制效果明显。
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第滦髀课题介绍.【铺腔烫匦缘拿枋觥啤酒生产工艺主要是由麦汁制备雌【铺腔、啤酒发酵、啤酒罐装等几个工艺流程组成。啤酒生产的糖化过程是麦汁制备过程中最重要的环节。在啤酒生产的糖化过程中,它是将啤酒生产用水与麦芽得粉碎物进行充分的混合,从而使麦芽中的内溶物溶出,获得啤酒的浸出物。糖化的任务是在经济合理的基础上,保证麦汁的组成分能充分的进行转化,因此糖化时的物质转化具有重要的糖化过程作为众多的复杂工业控制的生产过程中的一种,它往往伴随着物理反应、生物化学反应,并包含物质和能量的转换和传递等,使粉碎后麦芽ǜ料械拇蟛糠帜谌菸锶芙獬隼矗簿褪撬低ü⒒勇笾械母髦置的催化作用,从而使啤酒生产的糖化过程中得到最大的收益率和最少的经济损失率。由于啤酒糖化过程系统是一个具有过程复杂性、大纯滞后特性、非线性等因素,导致对啤酒的糖化控制过程的自动化控制技术多种多样。现在存在的各种控制技术和理论都具有自己的理论优越性和实际应用的局限性。如基于传递函数的经典控制理论、基于状态空间方程的现代控制理论,或者基于数学中先进技术的先进控制技术。所以对于啤酒糖化过程中的过程控制系统的设计,仅使用现在控制理论中出现的方法往往是不能够满足它的各个要求的,我们必须根据啤酒糖化工业过程的特殊性蟠恐秃蟆⒉问北涞确窍咝蕴氐,研究开发一种能够与糖化工业过程完全匹配的工业控制器。现在大多数啤酒生产单位的啤酒糖化过程工艺如下:将麦芽、大米等啤酒生产所需要的原料放入投料口蛘吡⒉中,然后斗式提升机、螺旋输送机等设备将原料由投料口蛄⒉输送到啤酒糖化过程楼的顶部,首先经过麦芽地预处理ヂ笱恐械脑呶铮绯袈罅4笮〉氖雍灰尘、除铁、称量、粉碎后,进入糊化锅中,再在糖化锅中将麦汁进行糖化分解,变成醪液,经滤槽/压滤机进行过滤,然后加入啤酒花进行长时间的煮沸,去掉对啤酒质量有影响的热凝固物,然后进行冷却分离。麦芽在送入酿造车间之前,先被送到粉碎塔。在这里,麦芽经过轻压粉碎制青岛科技大学研究生学位论文意义。
成酿造用麦芽。糊化处理即将粉碎的麦芽/谷粒与水在糊化锅中混合。糊化锅是一个巨大的回旋金属容器,装有热水与蒸汽入,搅拌装置如搅拌棒、搅拌桨或螺旋桨,以及大量的温度与控制装置。在糊化锅中,麦芽和水经加热后沸腾,这个过程当中天然酸将难溶性的淀粉和蛋白质转化为可溶性的麦芽提取物,称作“麦芽汁H缓蠼笱恐偷椒掷胨穆斯萜髦小B笱恐诒槐萌胫蠓泄靶先在过滤槽中去除去其中的麦芽皮壳,并加入酒花和糖。煮沸:在煮沸锅中,混合物被煮沸以吸取酒花的味道,并起色和消毒。在煮沸后,加入酒花的麦芽汁被泵入回旋沉淀槽以去处不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白质。糊化锅:首先将一部分麦芽、大米、玉米及淀粉等辅料放入糊化锅中煮沸。糖化槽:往剩余的麦芽中加入适当的温水,并加入在糊化锅中煮沸过的辅料。此时,液体中的淀粉将转变成麦芽糖。麦汁过滤槽:将糖化槽中的原浆过滤后,即得到透明的麦汁墙。煮沸锅:向麦汁中加入啤酒花并煮沸,散发出啤酒特有的芳香与苦味。糖化过程具有以下几个特性:蟠恐秃筇匦对于复杂工业中的多数被控制对象来说,容器存在滞后和传输过程中存在延时是不能够避免的【,在目前的啤酒糖化过程中一般使用两个大型的容器,因为在煮出法工艺中,