茶叶杀青机温度控制系统SOA-PID控制研究 ①

梁海焘, 张春雨, 曹向虎, 璐 露

(安徽科技学院机械工程学院，安徽 凤阳 233100)

0 引 言

茶经过6000多年的发展，已经成为世界上最具影响力的饮料之一[1]。茶叶加工中的杀青工艺是决定成茶品质优劣的关键，其中杀青温度是影响杀青效果的最重要工艺参数[2]。随着科学技术的发展，自动化的茶叶杀青机被大量应用到杀青加工中，因此，对于提升茶叶杀青机温度控制性能的研究具有极其重要的意义。目前，国内众多高校和科研院所已经提出了一系列智能控制算法[3-4]，智能算法的应用使得茶叶杀青机温度控制系统的自适应能力和控制准确性不断增强。PID控制是当前使用最普遍的控制方法之一，但其缺点也较多，如控制精度低，控制的鲁棒性较差，难以满足茶叶杀青温度的控制要求。在常规PID控制的基础上，科研人员又将模糊PID控制应用到茶叶杀青加工中，模糊PID控制主要依靠模糊规则中的知识库和数据库，改善了常规PID的控制效果，但由于其知识库和数据库中的数据都比较简单，造成了杀青温度控制的主观性较大，杀青叶的品质难以标准化[5-6]。为此，本文采用了一种SOA-PID控制策略，将SOA算法与PID控制进行有效结合应用到茶叶杀青机温度控制系统中。为了研究SOA-PID控制下的控制系统温度控制性能，利用MATLAB对其进行动态性能仿真分析，分析结果显示该控制系统的快速性，准确性和稳定性显著提高。

1 茶叶杀青机温度控制系统

1.1 温度控制系统组成

目前，国内茶叶加工行业主要使用的机械化杀青设备包括锅式炒青机、滚筒式杀青机及微波杀青机等[7]，其中滚筒式茶叶杀青机使用最为广泛。……