【摘 要】
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借助微生物的作用,通过高温发酵使覆盖膜密闭环境下的畜禽粪便有机物转化成腐熟的肥料,可有效改善环境、补充土壤的养分和有机质。纳米膜好氧发酵堆肥控制系统自动化是精确化堆肥是有效利用有机固体废弃物,使其高效化分解的重要研究领域。针对现有堆肥系统压力控制存在的问题,本文在系统工艺及其建模基础上,研发了一种有机物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置,提出了一种对广泛使用的增量式PID算法使用模拟退火算法改进的粒
【基金项目】
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河北省重大科技成果转化专项.课题编号:19027317Z；
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借助微生物的作用,通过高温发酵使覆盖膜密闭环境下的畜禽粪便有机物转化成腐熟的肥料,可有效改善环境、补充土壤的养分和有机质。纳米膜好氧发酵堆肥控制系统自动化是精确化堆肥是有效利用有机固体废弃物,使其高效化分解的重要研究领域。针对现有堆肥系统压力控制存在的问题,本文在系统工艺及其建模基础上,研发了一种有机物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置,提出了一种对广泛使用的增量式PID算法使用模拟退火算法改进的粒子群BP神经网络PID控制方法,通过MATLAB仿真确认了其各层次优化的效果,通过SCL语言的实现的算法及控制系统软硬件,进一步优化了纳米膜好氧堆肥物联网控制系统。仿真结果表明,被控堆体温度为受环境温度、空域多重影响的二阶时滞环节,压力为氧气浓度影响的一阶时滞环节。随着神经网络学习率参数一定范围内增加,BP神经网络的预测精度随之增强;测试函数显示改进粒子群算法的优化性能能够大大减小局部极小值的数目,脱离黑洞区间能力很好。改进粒子群算法使得算法效率和算法稳定度至少提高至2000t和0.2。种群数量对改进粒子群算法具有重要影响,随着种群数量增加,算法效率递减幅度减缓而算法稳定度增加幅度亦减缓。实验结果表明,粒子群算法的改进能力略受PLC逻辑周期影响。由于PLC性能和堆肥环境温度、PH值等系统误差影响,实验寻优效率与仿真结果的误差在合理范围内,证实了算法思路的可行性与仿真结果的正确性。研制一种对于堆肥的新型物联网控制方式,在现场人机交互的HMI界面中,通过手机远程控制,展示了各种显示与设置的功能部分,可以实时观察网页上的实验和运行结果。
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