[发明专利]基于不同干燥阶段的农产品水分比获取方法、装置及设备

权利要求书

1.一种基于不同干燥阶段的农产品水分比获取方法，其特征在于，包括：

对目标农产品在不同预设干燥工况下分别进行干燥实验，获取实验数据；

基于干燥模型库，对所述实验数据进行拟合，确定最优干燥模型；其中，所述干燥模型库中的干燥模型的表示式为：

MR＝A·exp(-B·t^C)+D    (1)；其中，t为时间；A、B、C、D均为拟合常数；

获取拟合常数与所述预设干燥工况的函数表达式，基于所述函数表达式与所述最优干燥模型，求解所述拟合常数与所述预设干燥工况的目标函数表示式；

对所述最优干燥模型进行求导处理，基于所述目标函数表示式，所述拟合常数的数值获得干燥动力学导数模型，包括：

对公式(1)进行求导，得到：

将公式(1)带入公式(6)中，得到干燥动力学导数模型：

根据四级四阶的经典Runge-Kutta法中的斜率表达式和所述干燥动力学导数模型，获取分段式干燥过程中的干燥速率；其中，所述获取分段式干燥过程中的干燥速率的干燥速率表达式包括：

k₁＝f(t_n,y_n)            (8)；

k₄＝f(t_n+h,y_n+hk₃)       (11)；

其中，y为干燥过程中的水分比，n代表n时刻，t代表干燥的时间，h为求解设置的时间步长；k₁、k₂、k₃和k₄分别为求解y需要用到的斜率，其中k₁是关于n时刻和n时刻水分比y_n的函数，k₂是关于时刻和水分比的函数，k₃是关于时刻和水分比的函数，k₄是关于(t_n+h)时刻和水分比(y_n+hk₃)的函数；

基于预设时间步长和所述分段式干燥过程中的干燥速率，利用四级四阶的经典Runge-Kutta法中的递推关系式，获取各时间点对应的水分比。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取拟合常数与所述预设干燥工况的函数表达式，包括：

确定所述预设干燥工况的变量参数，所述变量参数包括：热风温度和热风相对湿度；

所述拟合常数与所述预设干燥工况的函数表达式，包括：

A＝a₁₁+a₁₂·T+a₁₃·RH             (2)

B＝b₁₁+b₁₂·T+b₁₃·RH             (3)

C＝c₁₁+c₁₂·T+c₁₃·RH             (4)

D＝d₁₁+d₁₂·T+d₁₃·RH            (5)；

其中，T为热风温度，RH为热风相对湿度；a₁₁、a₁₂、a₁₃、b₁₁、b₁₂、b₁₃、c₁₁、c₁₂、c₁₃、d₁₁、d₁₂、d₁₃均为常数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述四级四阶的经典Runge-Kutta法中的递推关系式，包括：

其中，y为干燥过程中的水分比，n代表n时刻，(n+1)代表(n+1)时刻，h为求解设置的时间步长，k₁、k₂、k₃和k₄为4个斜率。