谷物干燥过程模拟及测控新方法的研究
发布时间：2020-12-31 18:20
干燥是谷物收获后加工储藏的一个重要环节，干燥过程对谷物品质有很大的影响。配置合理的干燥工艺和参数、智能化的控制技术是提高谷物干燥后品质的重要手段。发展粮食烘干产业，加速粮食生产全程机械化，最大限度地减少储粮损失，是确保丰产丰收、稳定粮食总量的重要途径，也直接影响粮食的等级、加工质量和食用品质，从而影响到粮农和粮食流通企业的经济效益和人们的生活质量，影响到粮农粮商的生产经营积极性。就要求不断改进谷物干燥工艺，优化工艺参数，提高干燥过程的智能化水平，开发抗干扰性、稳定的精确控制系统，从而改善谷物干燥后品质，降低谷物的损失，同时也提高干燥效率，降低成本，进一步扩大粮食的工业应用。本文以谷物干燥过程为研究对象，在模拟分析和试验研究的基础上，针对深床干燥过程、循环谷物干燥过程、连续谷物干燥过程，分析了影响干燥的因素，建立干燥过程控制模型，对固定深床干燥和循环干燥过程进行了模拟计算，对在干燥过程中各干燥时刻的谷物水分、热风温度等状态参数等进行了模拟分析；以谷物水分和干燥后品质为控制目标，通过理论分析、模型预测、模拟分析、试验研究以及干燥作业生产实践等方法对干燥过程进行系统深入的研究。主要创新点是提...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究谷物干燥的目的和意义
1.2 干燥控制系统国内外研究现状
1.2.1 国外研究情况
1.2.2 国内研究情况
1.3 目前谷物干燥控制中存在的问题
1.4 主要研究内容、方法和目的
第2章 谷物干燥过程测控新方法的研究
2.1 谷物干燥的方式
2.2 循环谷物干燥质电双参数等速变温测控方法
2.2.1 质电双参数等速变温测控方法的概述
2.2.2 基于 ME 法的谷物循环干燥水分在线测控系统
2.2.3 循环式谷物干燥机水分在线检测新方法
2.3 连续谷物干燥高低料位质电双参数变速测控方法
2.3.1 高低料位质电双参数变速测控法概述
2.3.2 连续式谷物干燥过程水分在线检测新方法
2.3.3 ME 法在线检测谷物水分的计算模型
2.3.4 连续式谷物干燥机水分在线测控系统
2.4 本章小结
第3章 深床谷物干燥过程的数值模拟与分析
3.1 深床谷物干燥模型
3.1.1 深床干燥模型的简化
3.1.2 深床谷物干燥模型的建立
3.2 深床干燥模型的差分解析
3.2.1 模型的初始和边界条件的问题
3.2.2 偏微分方程组的差分解析
3.3 深床谷物干燥过程的数值模拟
3.3.1 数值模拟目的
3.3.2 数值模拟步骤
3.3.3 数值模拟方法
3.4 干燥过程模拟结果分析
3.4.1 玉米湿基含水率模拟结果分析
3.4.2 热风温度模拟结果分析
3.4.3 玉米温度模拟结果分析
3.4.4 热风湿含量模拟结果分析
3.5 本章小结
第4章 循环谷物干燥过程模型的建立及数值模拟
4.1 循环谷物干燥控制方法
4.2 等速变温循环干燥控制模型的建立
4.3 循环谷物干燥过程的数值模拟
4.3.1 数值模拟目的
4.3.2 数值模拟软件
4.3.3 模型中使用的相关参量
4.3.4 数值模拟过程
4.3.5 干燥过程数值模拟的结果分析
4.4 本章小结
第5章 连续横流式谷物干燥过程模型的建立
5.1 连续横流式谷物干燥模型控制系统的建立
5.2 连续横流式谷物干燥的模型预测控制
5.2.1 过程模型
5.2.2 逆过程模型
5.2.3 排粮速度的优化
5.2.4 模型参数优化
5.3 本章小结
第6章 谷物干燥机测控系统
6.1 循环谷物干燥机测控系统的设计
6.1.1 系统设计思路
6.1.2 测控系统硬件设计
6.1.3 测控系统软件设计
6.2 连续谷物干燥机测控系统的设计
6.2.1 系统设计思路
6.2.2 测控系统硬件设计
6.2.3 测控系统软件设计
6.3 本章小结
第7章 干燥机测控系统试验研究
7.1 循环谷物干燥机测控系统的试验研究
7.1.1 试验目的
7.1.2 试验装置和方法
7.1.3 试验条件
7.1.4 试验结果分析
7.2 连续谷物干燥机测控系统的试验研究
7.2.1 试验目的
7.2.2 试验装置和方法
7.2.3 试验条件
7.2.4 试验结果分析
7.3 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟仪器的粮食干燥机智能控制系统设计[J]. 张立辉,李君兴. 广东农业科学. 2011(18)
[2]粮食干燥技术的应用及发展趋势[J]. 任广跃,张忠杰,朱文学,段续. 中国粮油学报. 2011(02)
[3]Matlab与LabVIEW混合编程方法应用研究[J]. 徐何,李滔,李勇. 科学技术与工程. 2010(33)
[4]几种谷物横流干燥数学模型及其应用[J]. 胡志超,王海鸥,谢焕雄,吴峰,陈有庆,曹士锋. 农业工程学报. 2010(S1)
[5]MATLAB和LabVIEW混合编程及在控制系统中的应用[J]. 胡佑兰,彭天好,朱刘英. 机床与液压. 2009(10)
[6]循环式谷物干燥机干燥过程的模拟计算和分析[J]. 陈怡群,常春,胡志超,王海鸥,吴峰. 农业工程学报. 2009(07)
[7]连续流粮食干燥控制系统变量分析与结构设计[J]. 王士军,毛志怀. 农业机械学报. 2009(05)
[8]粮食干燥过程控制现状及发展趋势[J]. 韩峰,吴文福,朱航. 中国粮油学报. 2009(05)
[9]基于虚拟仪器的粮食干燥机自动控制系统[J]. 韩峰,吴文福,张亚秋,朱航. 吉林大学学报(工学版). 2009(03)
[10]谷物横流干燥数学模型及模型预测控制[J]. 胡志超,王海鸥,谢焕雄,吴峰,陈有庆,曹士锋. 农业工程学报. 2009(04)
博士论文
[1]基于水势的玉米真空干燥传热传质模型及介电特性的研究[D]. 尹丽妍.吉林大学 2011
[2]玉米干燥过程数字模拟、控制及工艺专家系统[D]. 韩峰.吉林大学 2010
[3]模型预测控制理论及应用研究[D]. 徐祖华.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于总重检测的粮食循环干燥水分在线测控系统的研究[D]. 高鸿飞.吉林大学 2014
[2]基于MATLAB的谷物干燥过程数值模拟及数字化设计[D]. 宋佳.吉林大学 2014
[3]粮食水分在线检测仪的研究[D]. 刘哲.吉林农业大学 2013
[4]城市垃圾回收嵌入式车载系统设计[D]. 王豫炜.北京化工大学 2013
[5]连续横流式玉米干燥机模型预测控制系统的研究[D]. 赵波.吉林大学 2012
[6]带式干燥机物料干燥过程建模与参数优化的研究[D]. 周建立.东北大学 2010
[7]干气密封槽内润滑气膜流动场的数值模拟[D]. 张鹏高.兰州理工大学 2009
[8]玉米干燥实时智能控制及工艺参数推理专家系统[D]. 朱航.吉林大学 2008
[9]连续式粮食干燥机控制系统研究[D]. 孙书明.哈尔滨工程大学 2008
[10]稻谷平床深层干燥试验研究[D]. 陈坤杰.南京农业大学 2000
本文编号：2950090
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究谷物干燥的目的和意义
1.2 干燥控制系统国内外研究现状
1.2.1 国外研究情况
1.2.2 国内研究情况
1.3 目前谷物干燥控制中存在的问题
1.4 主要研究内容、方法和目的
第2章 谷物干燥过程测控新方法的研究
2.1 谷物干燥的方式
2.2 循环谷物干燥质电双参数等速变温测控方法
2.2.1 质电双参数等速变温测控方法的概述
2.2.2 基于 ME 法的谷物循环干燥水分在线测控系统
2.2.3 循环式谷物干燥机水分在线检测新方法
2.3 连续谷物干燥高低料位质电双参数变速测控方法
2.3.1 高低料位质电双参数变速测控法概述
2.3.2 连续式谷物干燥过程水分在线检测新方法
2.3.3 ME 法在线检测谷物水分的计算模型
2.3.4 连续式谷物干燥机水分在线测控系统
2.4 本章小结
第3章 深床谷物干燥过程的数值模拟与分析
3.1 深床谷物干燥模型
3.1.1 深床干燥模型的简化
3.1.2 深床谷物干燥模型的建立
3.2 深床干燥模型的差分解析
3.2.1 模型的初始和边界条件的问题
3.2.2 偏微分方程组的差分解析
3.3 深床谷物干燥过程的数值模拟
3.3.1 数值模拟目的
3.3.2 数值模拟步骤
3.3.3 数值模拟方法
3.4 干燥过程模拟结果分析
3.4.1 玉米湿基含水率模拟结果分析
3.4.2 热风温度模拟结果分析
3.4.3 玉米温度模拟结果分析
3.4.4 热风湿含量模拟结果分析
3.5 本章小结
第4章 循环谷物干燥过程模型的建立及数值模拟
4.1 循环谷物干燥控制方法
4.2 等速变温循环干燥控制模型的建立
4.3 循环谷物干燥过程的数值模拟
4.3.1 数值模拟目的
4.3.2 数值模拟软件
4.3.3 模型中使用的相关参量
4.3.4 数值模拟过程
4.3.5 干燥过程数值模拟的结果分析
4.4 本章小结
第5章 连续横流式谷物干燥过程模型的建立
5.1 连续横流式谷物干燥模型控制系统的建立
5.2 连续横流式谷物干燥的模型预测控制
5.2.1 过程模型
5.2.2 逆过程模型
5.2.3 排粮速度的优化
5.2.4 模型参数优化
5.3 本章小结
第6章 谷物干燥机测控系统
6.1 循环谷物干燥机测控系统的设计
6.1.1 系统设计思路
6.1.2 测控系统硬件设计
6.1.3 测控系统软件设计
6.2 连续谷物干燥机测控系统的设计
6.2.1 系统设计思路
6.2.2 测控系统硬件设计
6.2.3 测控系统软件设计
6.3 本章小结
第7章 干燥机测控系统试验研究
7.1 循环谷物干燥机测控系统的试验研究
7.1.1 试验目的
7.1.2 试验装置和方法
7.1.3 试验条件
7.1.4 试验结果分析
7.2 连续谷物干燥机测控系统的试验研究
7.2.1 试验目的
7.2.2 试验装置和方法
7.2.3 试验条件
7.2.4 试验结果分析
7.3 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟仪器的粮食干燥机智能控制系统设计[J]. 张立辉,李君兴. 广东农业科学. 2011(18)
[2]粮食干燥技术的应用及发展趋势[J]. 任广跃,张忠杰,朱文学,段续. 中国粮油学报. 2011(02)
[3]Matlab与LabVIEW混合编程方法应用研究[J]. 徐何,李滔,李勇. 科学技术与工程. 2010(33)
[4]几种谷物横流干燥数学模型及其应用[J]. 胡志超,王海鸥,谢焕雄,吴峰,陈有庆,曹士锋. 农业工程学报. 2010(S1)
[5]MATLAB和LabVIEW混合编程及在控制系统中的应用[J]. 胡佑兰,彭天好,朱刘英. 机床与液压. 2009(10)
[6]循环式谷物干燥机干燥过程的模拟计算和分析[J]. 陈怡群,常春,胡志超,王海鸥,吴峰. 农业工程学报. 2009(07)
[7]连续流粮食干燥控制系统变量分析与结构设计[J]. 王士军,毛志怀. 农业机械学报. 2009(05)
[8]粮食干燥过程控制现状及发展趋势[J]. 韩峰,吴文福,朱航. 中国粮油学报. 2009(05)
[9]基于虚拟仪器的粮食干燥机自动控制系统[J]. 韩峰,吴文福,张亚秋,朱航. 吉林大学学报(工学版). 2009(03)
[10]谷物横流干燥数学模型及模型预测控制[J]. 胡志超,王海鸥,谢焕雄,吴峰,陈有庆,曹士锋. 农业工程学报. 2009(04)
博士论文
[1]基于水势的玉米真空干燥传热传质模型及介电特性的研究[D]. 尹丽妍.吉林大学 2011
[2]玉米干燥过程数字模拟、控制及工艺专家系统[D]. 韩峰.吉林大学 2010
[3]模型预测控制理论及应用研究[D]. 徐祖华.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于总重检测的粮食循环干燥水分在线测控系统的研究[D]. 高鸿飞.吉林大学 2014
[2]基于MATLAB的谷物干燥过程数值模拟及数字化设计[D]. 宋佳.吉林大学 2014
[3]粮食水分在线检测仪的研究[D]. 刘哲.吉林农业大学 2013
[4]城市垃圾回收嵌入式车载系统设计[D]. 王豫炜.北京化工大学 2013
[5]连续横流式玉米干燥机模型预测控制系统的研究[D]. 赵波.吉林大学 2012
[6]带式干燥机物料干燥过程建模与参数优化的研究[D]. 周建立.东北大学 2010
[7]干气密封槽内润滑气膜流动场的数值模拟[D]. 张鹏高.兰州理工大学 2009
[8]玉米干燥实时智能控制及工艺参数推理专家系统[D]. 朱航.吉林大学 2008
[9]连续式粮食干燥机控制系统研究[D]. 孙书明.哈尔滨工程大学 2008
[10]稻谷平床深层干燥试验研究[D]. 陈坤杰.南京农业大学 2000
本文编号：2950090
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