CN:36-1239/TH

ISSN:1672-3872

半月刊

JST日本科学技术振新机构数据库(日)(2022)

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基于 Smith-模糊 PID 的茶叶揉捻压力控制系统设计

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DOI:10.3969/j.issn.1672-3872.2024.04.004

基金项目:江西省教育厅科学技术研究重点项目“自动化茶叶揉捻机关键技术研究(GJJ200402)

作  者:方 静1 ,何宇驰1 ,熊爱华1 ,艾施荣2 ,陈永乐1 ,黄俊仕1 (1. 江西农业大学工学院,江西 南昌 330045;2. 江西农业大学软件学院,江西 南昌 330045)

 

摘 要:【目的】解决传统茶叶揉捻机自动化水平低、揉捻压力全凭手感、茶叶成条率不稳定、茶叶破碎率和叶组织细胞破损率高等问题,减轻工人劳动强度,提高茶叶品质的稳定性。【方法】课题组通过对茶叶揉捻机的揉捻压力进行分析,提出了基于STM32单片机,应用Smith-模糊PID控制算法和PWM压力闭环控制的方法,实现茶叶揉捻机在揉捻、加压过程中揉捻压力恒定并可调,使揉捻压力和时间达到茶叶制作的标准。【结果】采用MATLAB分别进行PID、Smith-PID和Smith-模糊PID算法的仿真实验,比较分析3种控制算法下的实验结果可知,Smith-模糊PID控制下的系统超调量和稳态误差最小,并且响应速度最快,调节时间最短,具有更好的抗干扰性能。【结论】通过样机的实际应用与压力数据的测试,茶叶揉捻机压力控制系统超调量最大值为7%、压力误差最大值不超过20 N,基本上满足茶叶生产要求,可大大提高生产效率。

关键词:Smith-模糊PID;茶叶揉捻;闭环控制;压力控制系统;MATLAB

 

引文信息:[1]方静,何宇驰,熊爱华,等.基于Smith-模糊PID的茶叶揉捻压力控制系统设计[J].南方农机,2024,55(4):16-20+35. 

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2024-03-14 14:12:38
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