针对茶叶在机制理条过程中出现色泽变黄、变暗或产生焦味等问题,通过对茶叶理条工艺、温度控制、模糊算法和模糊PID控制等方面进行研究,将模糊算法与模糊PID控制技术应用到茶叶理条机控制系统之中,提出了一种基于模糊算法、模糊PID控制技术以及STM32 ARM Cortex-M3内核单片机的茶叶理条机双模糊控制系统设计。运用Matlab对传统PID控制系统与双模糊控制系统进行了计算机控制系统仿真,并在上洋机械生产的6CLZ-60型茶叶理条机上进行了两种控制系统实验。研究结果表明:该双模糊控制系统输出的茶叶理条加工参数理想,温度控制偏差小于1℃;茶叶理条机双模糊控制系统有效减少了制茶过程中人为因素的干扰,提高了茶叶理条品质及茶叶加工机械智能化水平。
针对滚筒杀青机控制依赖人工经验,且传统PID算法控制精度不高导致坏叶产生这一问题,根据对滚筒杀青机的设备结构与杀青流程、模糊算法、BP神经网络PID控制算法的研究,提出了基于STM32 ARM Cortex-M3内核单片机的、将模糊推理与BP神经网络PID自整定技术结合的滚筒杀青机改进控制算法。基于该算法的闭环控制系统,以茶叶含水率与设备投叶速度作为输入,以模糊算法决策对应滚筒温度,以BP神经PID自整定算法实现了温度控制,最后利用Matlab对系统各部分进行了仿真和建模,进行了杀青效果的对比实验。研究结果表明:BP神经网络PID控制应用于茶叶杀青控制系统,其系统阶跃响应的调节时间比常规PID控制算法要短、超调量更小、控制更精确,改进算法后的控制系统的茶叶杀青质量更好。
