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基于双单片机的高温厌氧发酵控制系统研究
资料介绍
随着高温厌氧发酵技术的发展，对于发酵温度控制系统的要求不断提高，研究如何改进温度检测手段与控制策略具有现实意义。本课题在研究以发酵温度为控制对象的一类大时滞、时变不确定对象的检测与控制策略问题的基础上，应用先进的智能控制温度方法，以为背景，实际设计一种能够实现对发酵罐的高温厌氧发酵过程的温度监控系统。 论文首先分析生物发酵过程温度的变化区间小和测温现场工况恶劣的实际情况，研究和确定了厌氧发酵工艺过程，认为高温厌氧发酵过程中的发酵温度的测量误差直接影响其控制精度是课题需要解决的关键问题。在制定系统控制方案中，以发酵过程的温度作为控制对象，建立了发酵罐温度控制系统模型，设计实现了基于 DS18820 数字温度传感器的发酵罐多点测温系统，系统由双单片机组成的控制器模块、温度检测模块、串行通信模块、输出控制模块及 LCD 显示和键盘人机交互模块六个部分构成。该系统在发酵温度变化区间测温有效精度达±0.06℃，且稳定性好并能有效降低保护管内结露的影响，为实验解决了精确测量的难题。 为了得到很好的控制效果，搭建了用于对控制系统研究和测试实验平台，该平台是由能够模拟高温厌氧发酵罐且设有多测温点的实验装置及计算机监控系统组成，用于考察大滞后、时变不确定对象不同控制策略的实际控制效果，有利于针对性地进行方法改进和优化控制，采用分段式模糊 PID 控制算法实现了对系统发酵过程恒温控制。实验测试证明，系统超调量≤3.5％，稳态误差≤0.4％，达到了预期设计要求，为高温厌氧发酵温度精确测量提供了一种新思路，具有良好的应用前景。
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资料：bitboy
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