煮糖过程是蔗糖结晶的生产过程,在这个过程中既有传热,又有传质,是一个非常复杂的物理和化学过程。由于煮糖结晶过程本身受干扰因素很多,非线性较强;因此,一般的控制方法很难奏效,必须想办法研究新技术、新方法,尽可能通过保持过饱和度和晶体含量的稳定,保证结晶质量。本文的主要工作就是基于间歇式入料蔗糖结晶机理模型的基础上研究蔗糖结晶过程控制的有效方法,以提高蔗糖结晶的速度、缩短煮糖时间、降低能耗。 论文在分析煮糖结晶动态过程和特性的基础上,对控制系统进行了研究。论文的主要内容是在控制器的设计及其在煮糖过程中的应用,为增强系统的自适应性,闭环控制不是采用单一常规PID控制技术,而将BP神经网络与PID控制相结合构造基于神经网络的PID控制。论文详细阐述了BP神经网络在PID控制中的应用,对BP算法进行了有效的改进,构造了一种基于改进型BP神经网络PID控制器,并对其在系统中的应用进行了研究。在该结构及算法的基础上,还进行了大量的仿真实验,实验结果表明该控制器及算法的有效性。 从控制器的仿真控制效果看,所设计的神经网络PID控制器可以有效地实现对过饱和度和晶体含量的控制,整个调节过程曲线比较平滑、无大的波动,比较符合实际煮糖结晶过程对过饱和度和晶体含量的工艺要求;论文对实际煮糖自动控制系统的设计也有一定的理论指导意义。从仿真结果来看,运用智能控制技术控制蔗糖结晶过程,实现蔗糖生产过程的自动化应该是可行的。