[发明专利]一种食品智能化液态发酵参数控制方法

说明书

本发明公开了一种食品智能化液态发酵参数控制方法，包括步骤1，采集夏秋茶氧化发酵过程中发酵液的多酚含量和颜色信息；步骤2，将多酚含量和颜色信息作为模糊推理的输入因素，将夏秋茶氧化发酵的温度、发酵液PH、发酵液溶氧值DO、发酵液搅拌的转速作为模糊推理的输出因素；构建模糊控制系统；步骤3，确定模糊控制系统的输入输出因素的变化论域；步骤4，制定输入输出因素的模糊划分及隶属度函数；步骤5，制定输入输出参数概率耦合规则及模糊控制表；步骤6，模糊推理及改进的马尔科夫方法解耦合化；结合具有长时间生产经验的操作员提供的发酵控制数据，构建合理的多变量模糊控制规则，使控制发酵变量更加精准。

技术领域

本发明设计发酵控制领域，主要是发酵过程中多种输入输出参数的控制方法和系统。

背景技术

发酵技术在食品、医药、化工等领域均有应用，特别是食品行业，发酵食品具有非常大的消费群体，因而催生了庞大的发酵食品工业；食品本身是一个复杂的体系，在发酵食品的生产过程中，复杂体系的多种生产条件控制一直是行业内外公认的难题。

模糊控制(Fuzzy Control)源于模糊理论(Fuzzy Theory)，事宜模糊集合理论、模糊推理、模糊变量为基础的一种计算机数字控制技术，属于智能仿生控制的范畴，实质上是一种非线性控制，模糊控制在常见控制系统中具有广泛的应用基础，具有广泛的适应性、不依赖具体的模型、参数反馈速度快、控制精确等优点。但是实际使用中，多采用单一变量的输入输出模糊控制，这一点无法满足食品行业中需要复杂参数控制的需求。

传统的发酵过程中生产参数的控制是直接采用PID进行稳态调节，但这类方法需要对PID参数进行反复的调整，实际使用过程中存在调试时间长、参数控制不及时等缺点。

如申请号“CN201510777283.5”公开了一种无负压供水机组的模糊控制系统及其模糊控制方法，采用模糊控制算法提高控制系统的稳态精度，另一方面，很好的适应了无负压供水机组的非线性、滞后性及时变性等特点，使供水机组的出口水压始终保持恒定，能够保证水质量和安全。

如申请号“CN200910085548.X”公开了一种模糊控制方法和模糊控制器，包括检测装置输入的检测输入量，将所述检测输入量与设定值的偏差值映射到输入论域上，得到模糊输入量；最后得到模糊输出量，并转化成输出量，传到控制机构，使得水厂加氯能够达到最佳的控制效果。

但是上述公开专利在模糊控制系统中输入输出的变量都较为单一，并没有提供一种多变量的复杂模糊控制系统，无法应用于食品液态发酵过程的复杂工艺参数控制。

发明内容

本发明在于提出一种基于模糊控制的多变量发酵控制方法及系统，能够替换目前食品液态发酵生产中的发酵参数控制方法，实现一种基于模糊理论的液态食品发酵控制，解决目前在食品发酵控制过程中非线性、强耦合、时变和滞后等特性造成的不能对被控对象实现准确控制的问题。

本发明的方法的技术方案为：一种食品智能化液态发酵参数控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采集夏秋茶氧化发酵过程中发酵液的多酚含量和颜色信息；

步骤2，将多酚含量和颜色信息作为模糊推理的输入因素，将夏秋茶氧化发酵的温度、发酵液PH、发酵液溶氧值DO、发酵液搅拌的转速作为模糊推理的输出因素；构建模糊控制系统；

步骤3，确定模糊控制系统的输入输出因素的变化论域；

步骤4，制定输入输出因素的模糊划分及隶属度函数；

步骤5，制定输入输出参数概率耦合规则及模糊控制表；

步骤6，模糊推理及改进的马尔科夫方法解耦合化；