改进的动态矩阵控制算法在发酵罐温度控制中的应用

啤酒发酵是一类复杂的生化反映过程,其温度控制具有大时滞特性。由于机制复杂、环境多变,温度对象难以建立精确的数学模型,常规控制方式难以胜任此类系统的控制,并且当存在不可预测的干扰时,控制效果更难保障。针对这一问题,以啤酒发酵罐的温度为控制对象,将动态矩阵控制(DMC)引入该温度控制,基于DMC一步控制的思想,引入时间最优控制对DMC控制量进行改进,形成快速响应的预测控制算法。应用结果表明该算法有效提高了系统对干扰的抑制能力,具有较好的应用价值。

发酵罐温度对象的抗干扰预测控制

啤酒发酵过程由于反应机理复杂,其温度对象目前很难建立精确的数学模型,现阶段针对这类大时滞对象的一些典型的控制算法在模型不精确的情况下,难以取得好的控制效果,尤其当存在不可预测的干扰时,控制效果更难保障。因此本文针对啤酒发酵罐温度控制中的这一问题,基于动态矩阵控制的一步控制的思想,将时间最优控制与动态矩阵控制相结合,形成一种能快速抑制扰动的预测控制策略。通过仿真结果验证该控制策略能对干扰进行快速抑制,对发酵罐温度对象有较好的控制效果。

发酵罐温度的模糊预测控制方法

白酒发酵过程具有非线性、滞后等特性,而常规PID控制和模糊控制属于事后控制,难以实现精准控制,该模糊预测控制方法将模糊和预测控制策略的优势集中起来,设计出满足需求的模糊预测控制器,并运用到实际生产中。使用MATLAB的SIMULINK模块进行比较性模拟仿真。仿真结果表明,该设计方法可以较好地适应发酵过程的复杂环境,具有提高控制精度和响应时间的效果,在发酵过程控制中具有实用价值。