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包装与食品机械2024年第06期:香菇装袋机菌棒密度控制系统的设计与试验

来源:期刊VIP网 时间:


作者:程大鹏;刘品潇;刘德平;刘昊男;刘振阳;李凯;

单位:郑州大学机械与动力工程学院;南阳理工学院智能制造学院;

摘要:针对香菇装袋机对菌棒密度控制性差的问题,设计一种香菇装袋机菌棒密度控制系统。通过分析香菇装袋机的工作原理,建立菌棒密度控制系统的数学模型;结合香菇培养基散料的物理特性,将模糊控制与传统PID控制结合;在Simulink中建立传统PID和模糊PID控制系统的仿真模型,并进行仿真分析;将所设计的菌棒密度控制系统装载到香菇装袋机上进行现场试验。仿真结果表明,模糊PID控制系统的响应时间为0.81 s,对干扰的反应时间为0.093 s;相比传统PID控制,模糊PID控制系统在响应速度和抗干扰能力上分别提高53%和20%,并且在不同预设值情况下表现出较好的控制效果。现场试验结果表明,模糊PID控制对菌棒密度的控制性较好,在不同预设值下的合格率分别为97.852%,97.923%,94.152%,变异系数分别为2.324%,2.252%,2.649%,满足菌棒生产的要求。研究为香菇装袋机的控制提供新的解决方案。

关键词:菌棒;;香菇装袋机;;密度控制;;模糊PID

基金资助:河南省科技攻关项目(172102210415);; 河南省重大科技专项(171100210300-01);; 河南省产学研合作计划项目(182107000037)