基于單元模型的啤酒發(fā)酵溫度控制

文章就啤酒發(fā)酵過程中的溫度控制進(jìn)行了介紹，提出了基于單元模型的控制算法，并進(jìn)行了仿真。此控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)特性和抗干能力，達(dá)到溫度要求目標(biāo)。
以機(jī)電系統(tǒng)為代表的工程應(yīng)用日趨復(fù)雜，這種復(fù)雜性不僅表現(xiàn)在系統(tǒng)本身難以用精確的數(shù)學(xué)模型描述，還體現(xiàn)在運(yùn)行環(huán)境以及系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的復(fù)雜性[1]。根據(jù)不相容原理，當(dāng)系統(tǒng)的復(fù)雜性增加時(shí)，人們描述其動(dòng)態(tài)行為的精確程度將隨之降低，因此傳統(tǒng)的理論和方法已經(jīng)難以適應(yīng)這種復(fù)雜性的需要。啤酒發(fā)酵過程有著難以精確描述的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，龐大的系統(tǒng)規(guī)模以及復(fù)雜的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目，這些都給自動(dòng)化帶來了難度。而傳統(tǒng)的手工控制方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代大生產(chǎn)的要求。
本文用單元模型系統(tǒng)描述對(duì)象的動(dòng)態(tài)過程[2-4]。基于單元的模型是一種多輸入單輸出系統(tǒng)，通過關(guān)聯(lián)與其他相關(guān)單元相關(guān)聯(lián)，通過自身動(dòng)態(tài)變化和單元間相互影響過程，共同描述對(duì)象的整體運(yùn)動(dòng)特性。針對(duì)每一個(gè)單元設(shè)計(jì)單元控制器，它通過接收本單元相關(guān)信息和直接關(guān)聯(lián)的單元的測(cè)量信息，控制該單元的運(yùn)動(dòng)。各單元控制系統(tǒng)按照研究對(duì)象的關(guān)聯(lián)模式相互關(guān)聯(lián)，并經(jīng)由關(guān)聯(lián)傳遞單元信息，共同完成對(duì)整體系統(tǒng)的控制。單元控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算是獨(dú)立的和并行的，單元系統(tǒng)可以是不同性質(zhì)和不同模式的，能夠適用于大型復(fù)雜系統(tǒng)控制。