变论域优化模糊PID控制器参数的温度控制

针对红外干燥箱体积小、内部结构复杂及烘干温度控制精度高等特点,提出一种基于变论域优化模糊PID控制器参数的温度控制方案。以上海良品仪器公司的XQ205型红外水分测定仪为研究对象,采用瞬态响应插值法建立红外干燥箱近似温度数学模型,为了进一步提高控制精度引入变论域策略对常规模糊PID控制器参数进行优化,通过设计伸缩因子α(x)和β(x)使得控制器模糊论域随误差变化而自适应调整,从而使得参数的选取更加灵活有效。仿真结果表明,相较于传统PID和常规模糊PID控制,变论域优化模糊PID控制策略具有无超调、动态响应快、稳态误差小及抗干扰能力强等优点,验证了该控制策略的正确性和有效性。

麻雀搜索算法优化BP神经网络的牛肉微波干燥含水率预测

干燥过程的监测和控制对保证肉制品干燥品质意义重大,针对牛肉微波干燥过程中含水率变化非线性强耦合的特点,提出一种肉类干燥过程含水率实时预测方法。以牛通脊肉为研究对象,通过设计单因素试验方案分析微波功率、相对湿度、干燥时间对牛肉微波干燥过程的影响。利用麻雀搜索算法(Sparrow search algorithm,SSA)对反向传播(Back propagation,BP)神经网络预测模型参数进行优化,进而准确估计干燥过程中牛肉含水率变化,对9种不同微波干燥条件下牛肉的含水率变化进行预测,对传统BP、GA(Genetic algorithm)BP、SSA-BP 3种预测模型进行分析。结果表明:SSA-BP含水率预测模型误差最小、精度最高,含水率预测值与实测值的决定系数R2为0.9995,均方根误差为0.4345,可以为肉类干燥过程含水率预测提供新的思路和理论依据。

基于LoRa与STM32的智能畜牧监测系统设计

针对传统畜牧中的难以实时监测牧群位置及人力资源消耗过多等问题,设计了基于LoRa的远程智能畜牧监测系统。该系统包括处理器STM32F103、无线通信模块SX1278、温度传感器DS18B20、定位模块S1216F8-BD、WiFi模块ESP8266-01S以及OneNet物联网云平台。结果表明,系统具有超过3 km的传输距离,体温测量精度达到±0.1℃,定位误差不超过2 m,最短上传间隔约为4 s,能够在多个平台上监测牧畜的位置与温度信息,为牧场管理者提供远程监控,具有一定的应用价值。