[发明专利]一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统及方法

权利要求书

1.一种双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，包括两台双螺旋菜籽榨油机、温度传感器、模糊PID控制器、微处理器和上位机；两台双螺旋菜籽榨油机的进料口处均设置有螺旋进料装置和螺旋进料装置电磁阀，螺旋进料装置电磁阀上连接有电磁阀驱动电路；温度传感器安装在双螺旋菜籽榨油机的的榨膛内壁上；温度传感器和模糊PID控制器均与微处理器的输入端相连，上位机、模糊PID控制器和电磁阀驱动电路均与微处理器的输出端相连；其中：

温度传感器实时采集双螺旋菜籽榨油机的榨膛内温度，模糊PID控制器通过模糊PID算法对榨膛内温度进行参数调节，并通过微处理器输出控制量，电磁阀驱动电路根据控制量调整螺旋进料装置电磁阀的控制脉冲信号的占空比，实现对进料速度的控制，进而实现对榨膛内温度的控制；上位机实时显示双螺旋菜籽榨油机的工作状态和榨膛内温度。

2.根据权利要求1所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，螺旋进料装置电磁阀为24V常闭型电磁阀，用于对螺旋进料装置转速进行开关控制，通过调节螺旋进料装置电磁阀的PWM占空比来实现对进料速度的控制，进而实现对榨膛内温度的控制。

3.根据权利要求1所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，电磁阀驱动电路包括PMOS管和光耦芯片，光耦芯片用于对螺旋进料装置电磁阀进行电磁隔离。

4.根据权利要求3所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，PMOS管的栅极分为两路，一路通过电阻连接光耦芯片，另一路通过电阻连接PMOS管的源极；PMOS管的漏极通过电容接地；PMOS管的源极分为两路，一路与24V电源相连，另一路与通过两个并联的电容接地；光耦芯片的控制引脚与微处理器相连，电源引脚通过电阻与5V电源相连。

5.根据权利要求1所述的双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统，其特征在于，温度传感器为带有A/D转换模块的数字温度传感器。

6.一种权利要求1所述双螺旋菜籽榨油机榨膛温度模糊PID控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过温度传感器实时获取双螺旋菜籽榨油机的榨膛温度T1，设置榨膛的预设温度T0，并获取系统运行一段时间后根据初始值控制调节后的榨膛温度T3，送入微处理器；

S2、计算温度偏差值e＝T3-T0，温度偏差变化率ec＝de/dt，将计算结果送入模糊PID控制器；

S3、获取模糊PID控制器的原始比例参数K_p0、积分参数K_i0和微分参数K_d0，向模糊PID控制器中输入温度偏差值e和温度偏差变化率ec得到比例参数变化值△K_p、积分参数变化值△K_i和微分参数变化值△K_d，

S4、计算模糊PID控制器整定后的PID参数比例参数K_p＝K_p0+△K_p、积分参数K_i＝K_i0+△K_i和微分参数K_d＝K_d0+△K_d；

S5、将K_p、K_i、K_d作为新的PID参数，计算控制输出y；

S6、如果控制输出的结果为负，则表示需要对螺旋进料装置进行加速；如果控制输出的结果为正，则表示需要对螺旋进料装置进行减速；

S7、螺旋进料装置的当前转速为V1，螺旋进料装置加速后的转速V2＝V1+|y|；螺旋进料装置减速后的转速V3＝V1-|y|；

S8、根据转速V2、V3来调整螺旋进料装置电磁阀的PWM占空比，实现对进料速度的控制，进而使得榨膛温度达到设定值T0。