Sistema de Control de Precisión de Temperatura de Secado Basado en un Controlador PID de Red Neuronal Mejorado y Experimento de Secado a Temperatura Variable de Rodajas de Melón
Autores: Yang, Taoqing; Zheng, Xia; Xiao, Hongwei; Shan, Chunhui; Yao, Xuedong; Li, Yican; Zhang, Jikai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sistema de Control de Precisión de Temperatura de Secado Basado en un Controlador PID de Red Neuronal Mejorado y Experimento de Secado a Temperatura Variable de Rodajas de Melón
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Control de temperatura de secado
Controlador INN-PID
Proceso de secado a temperatura variable
PID de red neuronal
Experimentos de secado LVT
Sistema de control de precisión de temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Se estudió un sistema de control de precisión de temperatura de secado para proporcionar apoyo técnico en el desarrollo y la demostración de la superioridad del proceso de secado a temperatura variable. En este estudio, se diseñó un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) de red neuronal mejorada (INN-PID). Se simuló el rendimiento dinámico de los controladores PID, PID de red neuronal (NN-PID) e INN-PID con señales de paso unitario como entrada en el software MATLAB. Se estableció un sistema de control de precisión de temperatura de secado en un secador de impacto de aire, y se llevó a cabo un experimento de control de temperatura de secado para verificar el rendimiento de los tres controladores. Se realizaron experimentos de secado a temperatura variable (LVT) y a temperatura constante de rodajas de melón cantalupo basados en el sistema. Además, los resultados experimentales se evaluaron de manera integral con la luminosidad, la diferencia de color, el contenido de vitamina C, la masticabilidad, el tiempo de secado y el consumo de energía (EC) como índices de evaluación. Los resultados de la simulación muestran que el controlador INN-PID supera a los otros dos controladores en términos de precisión de control y tiempo de regulación. En el experimento de control de temperatura de secado a 50 grados C-55 grados C, el tiempo de pico del controlador INN-PID es de 237.37 s, el tiempo de regulación es de 134.91 s y el sobreimpulso máximo es del 4.74%. El controlador INN-PID puede regular rápida y eficazmente la temperatura de la cámara interna del secador de impacto de aire. En comparación con el secado a temperatura constante, el LVT es un modo de secado más efectivo, ya que asegura la calidad del material y reduce el tiempo de secado y el EC. El sistema de control de precisión de temperatura de secado basado en el controlador INN-PID cumple con los requisitos de control de temperatura del proceso de secado a temperatura variable. Este sistema proporciona un apoyo técnico práctico y efectivo para el proceso de secado a temperatura variable y sienta las bases para futuras investigaciones. Los experimentos de secado LVT de rodajas de melón cantalupo también muestran que el secado a temperatura variable es un mejor proceso que el secado a temperatura constante y merece ser estudiado más a fondo para su aplicación en la producción.
Descripción
Se estudió un sistema de control de precisión de temperatura de secado para proporcionar apoyo técnico en el desarrollo y la demostración de la superioridad del proceso de secado a temperatura variable. En este estudio, se diseñó un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) de red neuronal mejorada (INN-PID). Se simuló el rendimiento dinámico de los controladores PID, PID de red neuronal (NN-PID) e INN-PID con señales de paso unitario como entrada en el software MATLAB. Se estableció un sistema de control de precisión de temperatura de secado en un secador de impacto de aire, y se llevó a cabo un experimento de control de temperatura de secado para verificar el rendimiento de los tres controladores. Se realizaron experimentos de secado a temperatura variable (LVT) y a temperatura constante de rodajas de melón cantalupo basados en el sistema. Además, los resultados experimentales se evaluaron de manera integral con la luminosidad, la diferencia de color, el contenido de vitamina C, la masticabilidad, el tiempo de secado y el consumo de energía (EC) como índices de evaluación. Los resultados de la simulación muestran que el controlador INN-PID supera a los otros dos controladores en términos de precisión de control y tiempo de regulación. En el experimento de control de temperatura de secado a 50 grados C-55 grados C, el tiempo de pico del controlador INN-PID es de 237.37 s, el tiempo de regulación es de 134.91 s y el sobreimpulso máximo es del 4.74%. El controlador INN-PID puede regular rápida y eficazmente la temperatura de la cámara interna del secador de impacto de aire. En comparación con el secado a temperatura constante, el LVT es un modo de secado más efectivo, ya que asegura la calidad del material y reduce el tiempo de secado y el EC. El sistema de control de precisión de temperatura de secado basado en el controlador INN-PID cumple con los requisitos de control de temperatura del proceso de secado a temperatura variable. Este sistema proporciona un apoyo técnico práctico y efectivo para el proceso de secado a temperatura variable y sienta las bases para futuras investigaciones. Los experimentos de secado LVT de rodajas de melón cantalupo también muestran que el secado a temperatura variable es un mejor proceso que el secado a temperatura constante y merece ser estudiado más a fondo para su aplicación en la producción.