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　　　谷物初始水分是影响烘干作业工艺时间众多因素中的关键因素之一。控制系统能否有效地控制干燥过程，控制系统选用稻谷初始水分及各工艺参数与实际真实系统的吻合程度决定了系统的可控性，如何实时地把真实的谷物水分参数传递给控制器的推理决策系统是每一个干燥控制系统必须面对、必须要解决的问题。　　尽管塔式谷物干燥中心种类很多，干燥工艺各有千秋，但是进粮通道却大同小异，差别很小，主要由4个部件构成：上粮斗式提升机，进粮流管，压粮段和预热段。通常稻谷在进粮通道的停留时间由排粮轮的排粮速度和压粮段与预热段的体积来决定，一般在30～90min之间。很明显，稻谷进粮初始水分传感器的挂接位置对进粮数据采集的实时性影响很大。　　1实时性分析本文从进粮通道入手，重点对稻谷水分传感器在进粮通道的挂接位置与稻谷进粮初始水分作为被控制器处理的采样数据实时性之间的相互联系进行研究分析。将谷物上粮斗式提升机→入粮流管→压粮段→预热段→第一干燥段上端组成稻谷传输通道定义为干燥中心的进粮通道；进粮通道的4个组件，理论上都可作为水分传感器挂接放置点。水分传感器挂接位置检测的谷物并不是立刻进入干燥段，而是在经过一个动态延时时段t0后才能到达干燥段；t0与排粮速度构成上进粮传递函数。即水分传感器采集到所在位置的实时数据后并不能立刻作为输入数据进入水稻深床干燥过程的解析方程，而是需由延时后的进粮传递函数来决定。因此，水分传感器挂接点的选取将影响水分参数递推传递函数。　　很明显，对于一个连续的烘干过程，从水分传感器挂接点到第一干燥段，系统采集到的数据不是一个，而是一簇，并且这个数据簇的大小并不是静止不变的，是动态的。那么如何建立和表征水分采样数据簇在控制系统（控制模型）中的决策机制和过程呢？本文研究的重点就是要探讨控制器如何表征和使用这个数据簇。鉴于稻谷在进粮通道内的行走时间是进粮通道体积与排粮轮排粮速度的函数，即ti＝V／S（i＝1，2，3，……n，是采样次数），常规算术逻辑方法难以表征动态数据簇；借助计算机控制技术的时序分析概念，把进粮通道中连续的稻谷按照采样周期作时序分割，以水分传感器挂接点与第一干燥段之间烘干中心体积与排粮轮排粮速度为基准，计算出每一个采样时段水分数据簇相对第一烘干段做了多少位移，然后按照稻谷薄层干燥方程，根据其初始水分值可以算出该分割段稻谷应该在干燥段的停留时间，即干燥时间。干燥时间反过来又决定着排粮速度。从水分传感器采样到参数进入解析公式，采样间隔点n同样也是一个变化量，在数据被引用之前，有关稻谷的初始水分以及采样点数n等数据都要被暂时保存起来。数据的最佳存储形式就是堆栈，堆栈遵循的规则是先进先出（firstinputfirstoutput，FIFO）。数据弹出的原则为：稻谷在进粮通道的总移动体积＝稻谷水分传感器挂接位置到第一干燥段之间的容积＝Σvi×T（T―采样时间间隔）。由于采样过程具有周期性，在特定周期内的排粮速度是定值，但是到下一个周期排粮速度可能会发生变化，虽然体积V不变，但vi是个变量，所以t0就是vi的函数。　　研究采样数据引用规则就是研究控制器决策机制的逻辑关系，即研究水分参数递推规则，提出水分参数的递推规则算法，以便智能控制系统的实现，这就是本文的目的。　　1.1实时过程推理在以15型水稻干燥机为试验对象，水分传感器安装位置选在提升机入粮口上端100mm处。谷物水分参数开始作用流程为：进粮皮带机→立式斗提机→进粮流管→压粮段→预热段。设进粮通道到第一干燥段总容积为V，V1―压粮段容积，V2―预热段容积，即V＝V1＋V2（1）（2）（3）按照公式（1）、（2）、（3）算出延迟时间t0。　　其中：vi―第i时刻排粮轮速度，i＝0，1，2，…。所示是进粮水分选择决策判别机理，其中定时器（Timer）的作用是发出采样基准信号标识；采样触发器C的作用是在时序脉冲τ1、τ2、τ3、τ4…τm的作用下生成动态堆栈Wi1、Wi2、Wi3、Wi4…Wim，目的是保存进粮水分参数Qi1、Qi2、Qi3、Qi4…Qim；ΣQi1是进粮位置堆栈，它代表的是某一时刻进入烘干塔的实际物料位置，其相关量是压粮段、预热段体积与排粮速度。　　符号说明：τ1、τ2、τ3、τ4…τm：定时序脉冲；Wi1、Wi2、Wi3、Wi4…Wim：在τ1、τ2、τ3、τ4…τm脉冲序列上升沿触发作用下对入机谷物水分的采样值。表示在时序脉冲作用下的进粮水分参数堆栈，从图中能够看出这个栈的储存原则是先进先出。IP为采样次数指针；Qi1、Qi2、Qi3、Qi4…Qim为进粮谷物位置函数。　　用重量排出值来代表谷物位置变化，它是排粮轮速度v与单圈排粮量QT的函数；Qs是预热段重量值；Δ是Qim－Qs，Δm＞0表示稻谷已经到达第一干燥段，Δm＜0表示此刻τm所代表的稻谷还没有进入到第一干燥段；对Wi1、Wi2、Wi3、Wi4…Wim数据堆栈，操作逻辑顺序。对于Qi1、Qi2、Qi3、Qi4…　　Qim有下列递推公式：（4）参数堆栈指针是一个动态数值，每当一个采样周期结束，就会执行一次Push操作，将采样值送入堆栈，进行数值暂存；POP操作则是根据由Δi＝Qi1－Qs决定的，当Δi＞0时，IP指针执行出栈操作，即IP＝IP－i。通过上述讨论，我们建立了进粮递推函数，得出了递推算法。　　2结论　　本文利用时序分析的观点，提出对稻谷烘干中心的进粮通道进行解析，建立采样数据引用决策流程图，推导出动态实时数据模型，使干燥中心数据采集的实时性提高到99.5％，使控制的时效性得到了充分保证。提出使用堆栈储存动态数据簇的方法。提出数据出栈判定原则。　　 来源:http://www.edry.cn/Html/news/201110/2011101281800.html