咖啡烘焙是咖啡精加工過程中的重要環(huán)節(jié),但目前烘焙機的智能化程度不高,需要烘焙師人為控制來完成咖啡烘焙,咖啡豆的烘焙質(zhì)量與烘焙師的經(jīng)驗與技術(shù)有很大關(guān)系,烘焙口感一致性很差。而且,在傳統(tǒng)的烘焙過程中,缺乏有效的人機交互手段與烘焙關(guān)鍵參數(shù)信息存儲機制,烘焙師對信息的管理分散,效率低下。針對以上問題,本文以咖啡烘焙機為研究對象,設計了一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能咖啡烘焙系統(tǒng),利用服務器存儲技術(shù),將咖啡豆烘焙溫度信息與烘焙參數(shù)設置保存至云平臺進行統(tǒng)一化管理,同時分析了烘焙效果的影響因素,設計了基于烘焙溫度調(diào)控的烘焙策略。開發(fā)了Android應用程序輔助烘焙師進行烘焙操作,增強了烘焙師的信息管理能力與烘焙控制能力。本文比較了傳統(tǒng)PID算法對溫度控制的利弊,根據(jù)咖啡烘焙的溫度變化特點,設計了基于模糊理論的PID溫度控制方案,通過模糊理論實現(xiàn)對PID參數(shù)的自適應變化,通過PID控制律與量化因子獲得控制量,進而控制烘焙過程溫度變化。經(jīng)過測試,基于模糊PID的溫度控制方法對烘焙溫度調(diào)節(jié)效果很好,超調(diào)量較小,溫度變化規(guī)律與標準溫度變化曲線較為吻合,烘焙口感一致性得到了保證。針對局域網(wǎng)環(huán)境中數(shù)據(jù)粘包等通信不穩(wěn)定的... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與溫度控制理論
    1.3 本系統(tǒng)主要研究任務
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 烘焙系統(tǒng)整體設計
    2.1 需求分析與整體結(jié)構(gòu)
    2.2 系統(tǒng)可行性分析
        2.2.1 技術(shù)可行性
        2.2.2 操作可行性
    2.3 設計注意點
    2.4 硬件嵌入式設計
        2.4.1 主控板設計
        2.4.2 溫度采集
        2.4.3 WIFI模塊
        2.4.4 溫度計算
        2.4.5 MCU電路設計
        2.4.6 通信方法
        2.4.7 實現(xiàn)結(jié)果
    2.5 Android系統(tǒng)設計
        2.5.1 總體架構(gòu)
        2.5.2 功能業(yè)務設計
    2.6 服務器設計
        2.6.1 數(shù)據(jù)庫設計
        2.6.2 接口設計
    2.7 本章小結(jié)
第3章 基于溫度控制的自動烘焙策略研究
    3.1 烘焙原理
    3.2 烘焙過程分析
    3.3 PID控制原理
    3.4 模糊控制原理
    3.5 模糊PID控制器設計
        3.5.1 設計概述
        3.5.2 設計實現(xiàn)
        3.5.3 控制仿真
    3.6 Android端實現(xiàn)以及測試
    3.7 本章小結(jié)
第4章 基于socket的烘焙通信機制優(yōu)化
    4.1 概述
    4.2 應用層協(xié)議設計
    4.3 基礎通信框架設計
    4.4 通信機制優(yōu)化
        4.4.1 命令對應機制
        4.4.2 優(yōu)先隊列發(fā)送
        4.4.3 重發(fā)機制
    4.5 通信測試
    4.6 Android系統(tǒng)運行穩(wěn)定性測試
        4.6.1 Monkey測試
        4.6.2 客戶端資源使用測試
    4.7 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]機場旅客智能服務系統(tǒng)Android客戶端的設計與實現(xiàn)[D]. 于曉杰.北京郵電大學 2019
[5]高頻次、低時延動態(tài)數(shù)據(jù)無線采集技術(shù)研究[D]. 徐俊祎.杭州電子科技大學 2019
[6]熱熔染色焙烘機溫度控制系統(tǒng)研究[D]. 韓雪.天津工業(yè)大學 2019
[7]不同烘焙度興隆咖啡成分分析及烘焙工藝對品質(zhì)的影響[D]. 王瑩.黑龍江東方學院 2018
[8]基于模糊PID控制的高精度溫控系統(tǒng)研究[D]. 楊建武.浙江工業(yè)大學 2018
[9]基于Android的豬舍移動監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 曹文麗.杭州電子科技大學 2018
[10]大型客機座艙溫度控制系統(tǒng)建模及仿真研究[D]. 左權(quán).中國民航大學 2017



本文編號：3429239