隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國(guó)的糧食產(chǎn)量也逐年增加,到2018年我國(guó)糧食產(chǎn)量位居世界首位。在有力保障糧食市場(chǎng)供求關(guān)系的同時(shí),也帶來(lái)了高額庫(kù)存等問(wèn)題。于是,有關(guān)專家建議,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃料乙醇的商業(yè)化進(jìn)程,以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)性改革。在此背景下,根據(jù)黨中央文件要求,認(rèn)為當(dāng)前已經(jīng)具備了擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)及推廣車(chē)用乙醇汽油的時(shí)機(jī)和條件。但在生物質(zhì)發(fā)酵制備燃料乙醇的過(guò)程中,溫度對(duì)酶解發(fā)酵的影響至關(guān)重要,它具有非線性、時(shí)變性的特點(diǎn),因此為了避免因溫度變化所帶來(lái)的不必要影響,本文主要研究工作如下:首先,本文介紹了生物質(zhì)發(fā)酵制備燃料乙醇的工作原理及工藝流程,總結(jié)在過(guò)程控制中的難點(diǎn)及問(wèn)題,然后設(shè)計(jì)生物質(zhì)發(fā)酵的硬件監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)溫度、PH值、溶解氧參數(shù)的記錄、存儲(chǔ)、顯示及控制等功能。其次,在生物質(zhì)發(fā)酵過(guò)程中針對(duì)溫度時(shí)變性、非線性的特點(diǎn),傳統(tǒng)的PID控制器參數(shù)往往難以整定及優(yōu)化,為了滿足高指標(biāo)的控制要求,提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法,實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自整定。最后,搭建生物質(zhì)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)環(huán)境,在生物質(zhì)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中獲取1000組溫度數(shù)據(jù)集,利用MATLAB工具箱對(duì)溫度的數(shù)學(xué)模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),之后在MATLAB上對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制方法和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制方法進(jìn)行仿真研究,仿真結(jié)果表明,采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID自整定方法在發(fā)酵溫度控制中具有良好的控制效果,且乙醇濃度得到了提升。
【學(xué)位單位】：齊魯工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP183;TP273;TK6

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