[发明专利]一种智能中药烘干控制系统

权利要求书

1.一种智能中药烘干控制系统，其特征在于，所述智能中药烘干控制系统设置有烘干厢体，所述烘干厢体通过螺丝连接有支架，烘干厢体左端通过导线连接有风机，烘干厢体右上方有排气孔，烘干厢体内部有气体循环模块，所述烘干厢体内部通过导线连接有消毒器，转轴上方焊接连接有钢丝网笼，所述烘干厢体上方通过导线连接有电源开关；

所述风机上的电动机改进后的基于热模型的算法为：引入一阶电动机热模型方程：

式中：T′(t)为电动机的温升；I′(t)为电动机的电流；C为电动机的热容量系数；H为电动机的散热系数；R为电动机的定子电阻；

令：

式中：T_max为电动机的最大允许温升；I_e为电动机的额定电流；

则：

令：

式中：τ为电动机热时间常数；SF为电动机使用系数；取1；

则：

式中含有微分方程，不便于计算机处理，将其离散化，并设微增量ΔT、Δt，其含义是在极短的Δt时间内，电动机的温度由T上升到T+ΔT：

整理后得：

由上式可知，当知道t时刻的温度T(t)、电流I(t)后，便可计算出t+Δt时刻的温度T(t+Δt)。

2.如权利要求1所述智能中药烘干控制系统，其特征在于，所述消毒器为紫外线消毒器，紫外线消毒器内部流场的CFD模型为：X轴正向为来流方向，紫外灯的轴线垂直于Y轴而与Z轴平行，将整个消毒器分为入流区、辐射区和出流区3部分，首先对进口端面和出口端面均进行间隔为0.03、pave型的四边形面网格划分，然后分别以这2个端面为起始面对整个入流区和出流区域进行cooper型的Hex/Wedge网格划分；对于结构较为复杂的辐射区，先对紫外灯周围做首层为10％、比例为1.05、共10层由密到疏的边界层，然后对整个区域采取TGrid型的Tet/Hybrid网格划分；紫外光消毒器模型共分为390187个单元体，191482个节点；假设所处理的水为不可压缩单相均质流体，作定常流动，20℃时的动力粘度为1.003×10^－3kg/(m·s)，入口流速为1.54m/s，数值模拟时采用3d求解器，选择标准k^-ε湍流模型，动量、湍流动能、湍流耗散率均采用一阶迎风差分格式。

3.如权利要求1所述智能中药烘干控制系统，其特征在于，所述烘干箱体内部通过螺栓固定有温度控制模块，所述温度控制模块采用基于自寻优的PID参数自整定算法，采用增量式PID：

首先，采取的是一阶递推滤波；传递函数为：L(s)＝1/(τs+1)其中τ＝RC为滤波器时间常数，将该式离散化可得：

e′_k＝αe′_k-1+(1-α)e_k；

式中：α＝τ/(τ+T)；T为采样周期；e_k为第k次采样时滤波器的输入；e′_k为第k次采样时滤波器的输出；e′_k－1为第k－1次采样时滤波器的输出；采用方程对偏差信号e_k进行修正，然后将修正后的偏差值e′_k作为第k次采样时刻的偏差信号，代入PID算式进行计算；

其次，采用了积分分离PID算法；加入了限幅处理，即当|e|>ε，则ΔU＝λ，λ为允许的最大波动值；

控制系统设置了一个位置控制的门限值△e，计算机对数据处理后得到的误差e进行判断。

4.如权利要求1所述智能中药烘干控制系统，其特征在于，所述烘干厢体内部通过导线连接有加热器。

5.如权利要求1所述智能中药烘干控制系统，其特征在于，所述风机通过导线连接有气流分配器。

6.如权利要求1所述智能中药烘干控制系统，其特征在于，所述烘干厢体内部通过轴承连接有转轴。