罗非鱼真空冷冻干燥温度的智能预测控制

2012年03月21日17:24:58 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：应用

李晓斌，王海波，许　哲，张海刚
上海应用技术学院电气与电子工程学院，上海

兰州理工大学电气与信息工程学院，甘肃兰州

上海海洋大学工程学院，上海

摘　　　要：在罗非鱼的真空冷冻干燥过程中，升华温度的精确控制是一个大时滞、非线性的控制问题，实际测试表明，现有的ＰＩＤ控制很难实现对升华温度的动态跟踪精确控制，影响冻干罗非鱼的物理、化学和生物性状，尤其是罗非鱼制品的活性等。提出基于自适应粒子群优化预测函数控制（ＡＰＳＯＰＦＣ）的真空冻干温度控制方法，通过仿真和实验比较，表明ＡＰＳＯＰＦＣ控制方法优于目前实际生产中采用的ＰＩＤ控制方法，实现了罗非鱼真空冷冻干燥温度的动态跟踪精确控制，从而提高了冻干罗非鱼片的综合品质。

关　键　词：罗非鱼；真空冷冻干燥；温度；模型辨识；智能预测控制

１　引　言
罗非鱼是我国淡水养殖业的重要产品之一，具
有耐低氧、摄食性强、肉质洁白少刺的特点，已经成为淡水养殖业的重要养殖品种。目前，对罗非鱼的加工规模较小、水平偏低、产品较单一。随着华南和新疆等地罗非鱼产量的增加，提高罗非鱼的加工水平和方法等已成为罗非鱼深加工产业的重要问题。罗非鱼肉含有丰富的蛋白质、脂肪等高营养成分，这些成分经不同处理方式后的变化也是不同的。针对以上问题，很多学者已进行了广泛的研究，并提出了自己的理论方法，文献［１］提出分别在不同厚度和温度条件下，干燥技术对罗非鱼肉营养成分的影响。文献［２］在文献［１］的基础上又复合了热风干燥微波技术，研究了不同微波功率下对鱼片品质的影响。文献［３］和文献［４］研究了热风干燥过程参数对罗非鱼品质的影响。由于对罗非鱼品质要求的不断提高，真空冷冻干燥技术也已成为一种先进的冻干加工技术［５６］。以ＺＬＧ１２０真空冷冻干燥设备实际运行采集的罗非鱼冻干温度数据为基础，采用较小二乘参数递推估计法，辨识出真空冻干温度的二阶滞后预测模型，研究提出基于自适应粒子群优化预测函数控制（ＡｄａｐｔｉｖｅＰａｒｔｉｃｌｅＳｗａｒｍＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＣｏｎｔｒｏｌ，ＡＰＳＯＰＦＣ）［７］的真空冻干温度控制方法，通过对罗非鱼等真空冻干温度的动态跟踪控制，以及与原有改进ＰＩＤ控制方法的比较［５，８］，证明了该控制方法优于目前生产中使用的改进ＰＩＤ控制方法。

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