[发明专利]一种热泵热源油茶籽分区干燥自适应控制方法及装置

权利要求书

1.一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法，干燥装置包括箱体(1)、热泵热源装置，其特征在于，所述箱体(1)顶部一端设置有进料口(2)，进料口(2)处设置有含水率抽样检测装置(201)，且箱体顶部设置有回风风机(3)；所述箱体(1)内设置有多层油茶籽输送机构，所述油茶籽输送机构包括输送链网(4)，输送链网(4)上设置有第一温湿度传感器(401)与红外测距传感器(402)，各层油茶籽输送机构均由三相异步电机(5)驱动；所述箱体(1)内在油茶籽输送机构旁设置有送风管道(6)，且送风管道(6)内设置有电加热管(601)、新风风机(602)、第十电动风阀(603)；所述箱体(1)一侧设置有进风口(7)，所述进风口(7)处设置有第二温湿度传感器(701)，所述进风口(7)与热泵热源装置相连接；所述热泵热源装置通过出口静压箱(11)与箱体(1)的进风口(7)相连接，热泵热源装置包括翅片式蒸发器(8)、涡旋式压缩机(9)、翅片式冷凝器(10)；所述出口静压箱(11)内设置有排湿风机(12)、冷凝风机(13)，通过冷凝风机(13)与冷凝器进口静压箱(25)相连；所述冷凝器进口静压箱(25)通过蒸发风机(15)与蒸发器出口静压箱(14)相连；所述涡旋式压缩机(9)与冷凝器进口静压箱(25)之间设置有第一电动风阀(16)，冷凝器进口静压箱(25)上设置有第二电动风阀(17)、第三电动风阀(18)和第四电动风阀(19)，蒸发器出口静压箱(14)上设置有第五电动风阀(20)和第六电动风阀(21)，蒸发器出口静压箱(14)与出口静压箱(11)之间设置有第七电动风阀(22)，冷凝器进口静压箱(25)与出口静压箱(11)之间设置有第九电动风阀(24)，出口静压箱(11)上设置有第八电动风阀(23)；

自适应控制方法步骤如下：

步骤一:根据影响干燥工艺曲线的干扰因子，取因素集U＝{物料堆积厚度u1,初始含水率u2,干燥温度u3}；

步骤二:设定评语集V＝{慢VS，较慢S，中速M，较快L，快VL}，同时设置不同评语集下所对应的网带电机转速、风阀开度与热泵工作模式；根据物料厚度、初始含水率与温度对干燥时间的影响试验得出权重向量P＝[p₁ p₂ p₃]，满足

步骤三:根据试验,得出对应评语集下的各因素集的模糊值，其中将物料堆积厚度u1与初始含水率u2的数值进行正向化处理，其正向化处理公式为a_i＝1/s；

其中s为初始含水率与物料堆积厚度的实际值，a_i为各评语集下的模糊值：

表一 各因素集评价标准表

步骤四：采用梯形分布的隶属函数，得到模糊自适应控制模型，不同等级的梯形分布隶属函数如下:

其中A₁(x)为VS等级的隶属函数、A₂(x)为S等级的隶属函数、A₃(x)为M等级的隶属函数、A₄(x)为L等级的隶属函数、A₅(x)为VL等级的隶属函数；

步骤五:将实际值进行正向化处理后带入隶属函数进行计算，根据不同因素集计算出的隶属度建立模糊综合判断矩阵R_i＝[r_i1 r_i2 r_i3 r_i4 r_i5],(i＝1,2,3)，其中r_i1为因素集i对评语集1的隶属度；

步骤六：根据模糊综合判断矩阵R_i与权重集的乘积最后得到综合评价结果B＝P*R,取数值最大的评语作为结果，根据此结果所对应的参数来控制网带电机的转速、风阀的开度以及热泵的工作模式；

在干燥过程中，系统根据箱体(1)上设置的红外测距传感器(402)实时检测物料厚度，根据含水率检测装置实时检测物料的初始含水率。

2.根据权利要求1所述的一种热泵热源网带式油茶籽分区干燥装置的自适应控制方法，其特征在于，所述箱体(1)内设有两个回风风机(3)，将箱体(1) 内热风抽回热泵进行循环，且箱体(1)内设有一个气压传感器，系统根据箱体(1)内的气压传感器调节箱体(1)上的两个回风风机(3)频率，保证箱体(1)内气压稳定在设定值。