3 過程控製研（yán）究中存在問題
3.1幹燥技術與控製（zhì）技術未充分結合（hé）
幹燥（zào）過程是典型的多變量、大慣（guàn）性、高度（dù）非線性複雜係統，建立一個理想的符合實際幹燥過程的數學模型^困難；而且建立模型要花費大量精力，有時甚至是不可能。通常為便於研（yán）究要對建模條件（jiàn）進行簡化，簡化後的方程不能正確反映幹燥過程，簡化常常會（huì）帶來誤差。有的模型如熱、質傳遞模型、幹燥過（guò）程優化控製型、模（mó）糊控製（zhì）及智能控製型等，都有不夠^之處。同時幹燥理論研究局限在擴散理論的圈子中、未找到物料自身的特性函數，這（zhè）也給^模型的（de）建立帶來了難度（dù）。即使一些幹燥過程（chéng）能（néng）夠建立起^的數學模型，其結（jié）構往（wǎng）往也^複雜，難以設計並實現有效的控製。目前的研（yán）究基本上停留以（yǐ）一維數學模型為（wéi）基礎的控製上，常（cháng）常是隻控製某一（yī）個（gè）特定的參數，控製效果不理想，更不能（néng）完成多目標的智能控製。沒有一個（gè）很好的數學模型，在實施控製時不得不尋求其他間接方（fāng）法，這（zhè）在一定程度上影響了控製的精度和效果，幹燥技術研究與控製技術研究（jiū）結合得不夠好，使幹燥機（jī）控（kòng）製對發揮幹燥機理想效能、對提高產品質量的作用沒（méi）有完（wán）全體現。
3.2 幹燥過程控（kòng）製方法及控製效果研究較少
3.2.1 過程控製中控製（zhì）變量少
幹燥過程控製係統（tǒng）以常規單變量技術為基（jī）礎，控製的目標主要局限於對某一個變量或幾個變量的平穩操作，保證生產平穩和少出事故。隨著糧食幹（gàn）燥工業日益走向大型化、集成化、連續化、複雜化，對過程（chéng）控製的（de）品質提出了更高的要求（qiú），一個良好的控製係統不但要保護（hù）係統的穩定性（xìng）和整個生產（chǎn）的安全，滿足一定的約束條件，而且應（yīng）該帶來一定的經濟效益和社會效益（yì）。而在糧食（shí）幹燥中，當某一烘幹段中熱風的溫度和濕度一旦變化，不僅（jǐn）對該烘（hōng）幹段糧食（shí）的溫度和含水率產生直接的影響，還會間接影響到（dào）下一段乃（nǎi）至烘幹塔出口糧食的溫度和含水率。若排糧（liáng）電機轉速放（fàng）慢或者加快，不僅烘幹塔出口的糧食水分會變化，每一段烘幹段內糧食溫度和水分都會發生相應的改變。在這一係列複雜的變化過（guò）程中，必然會伴隨時滯、耦合、時變以及一係列非線性的過程。如果隻是將被控變量（liàng）的偏差和（hé）偏差變化率（lǜ）作為控製係統的輸入，當（dāng）係統內部或外部幹擾增多時，很難保證其控製效果。經典的（de）模糊控製（zhì）係（xì）統常將研究問題簡化為單輸入單（dān）輸出單變量模糊控製器（qì）在應用中有很大局限性，控製器的輸入隻有被控變量的偏差及（jí）偏差變化（huà），實質上相當於一個可變（biàn）參數的單輸入PD調節器。因此，幹燥過程的複雜性決定了控製量（liàng）和被控製量不止一個（gè），互相之間存在錯綜複雜（zá）的（de）影響關係，各被控製量的理想（xiǎng）值（zhí）也會存在相互製約的因素，難以尋求（qiú）理想的控製（zhì）方案。
3.2.2 先進控製應（yīng）用少且（qiě）方法集中單一
雖然數十年（nián）來就開始探究將如何智能控製應用於幹燥工藝中，但是關於糧食幹燥先進控製係統的設計（jì）方法研究甚少，而且集中於某種方法的研究較多。“十五”期間國家糧食局花費了（le）大量的資金用於解決糧食幹燥過程中的水分在線測試和自動控製，結合一些（xiē）糧庫進行了一些項目的研究和開發工（gōng）作，但（dàn）多數設計（jì）單位都采用模糊（hú）控製方法。瀏覽國內學位論文也可以看到（dào），較多的（de）是利用神經網絡建立烘幹塔的數學模型、用（yòng）模糊（hú）思想對幹燥機的（de）性能（néng）進行綜合評價和對幹燥機的設計進行優化；沒有一份（fèn）應用模型預（yù）測控製的報道。先進控製方法雖（suī）然（rán）有（yǒu）很多優點，但單一方法也存在著這樣或那樣的不足。模（mó）糊（hú）控製是建（jiàn）立在熟練（liàn）操作（zuò）才經驗的基礎上，需要（yào）通過（guò）係統自學習，不斷修正參數才能逐（zhú）步逼（bī）近（jìn）目標值。而幹燥時（shí）糧食水分影（yǐng）響因素多，不容易找到熟練操作者（zhě）的經驗參數，而未采用較準確反映烘（hōng）幹機控製量的數（shù）學模型方法進（jìn）行自動控製設計，很難保證幹燥後糧食品質。自適應控製雖然能在一定程度上解決不確定問題，但算法複雜、計算量大，且（qiě）對過（guò）程未建模動態（tài）和（hé）擾（rǎo）動的（de）適應能力差（chà），係統魯（lǔ）棒性問題尚待進一步解決，應（yīng）用受到限製。開發基於友好圖形界麵的^係統是幹燥過程控製的發展方向之一，但由於進行問題求解時搜索的時（shí）間較長，^係統用於（yú）在線控製方麵的能力比較差。在神經網絡建模形式中，基於BP 算法的網絡具有訓練時（shí）間長，且經常（cháng）發生不（bú）收斂的缺點；采用（yòng）徑向基函數（shù）近似幹燥過程雖然可大（dà）大提高收斂速度，並使網絡能夠收斂於（yú）全局，但其中心坐標確定（dìng）較困難。大部分現有的非線性模型預測控製方法隻能用於較慢的過程控製，對於實時性要求較高的幹燥過程控製不利。因（yīn）此（cǐ），單（dān）一應用某種控製策略必然不能更好地發揮過程控製的（de）優勢。
3.3 檢測多於（yú）控製，水分傳感器精度和穩定性不高
糧（liáng）食幹燥參數的檢測與控製儀表直接關係到幹（gàn）燥（zào）的質量和經濟效益。國產糧食幹燥機自動控製應用不多，有（yǒu）些幹燥機裝有風溫數字顯示和超溫報警以及排糧速度顯示裝置，但不能自動控製。國內糧食水分檢測儀對糧（liáng）食水分的單純測量和顯示，沒有（yǒu）形成與糧食幹燥設備配套的實時、在線控製係統，無法實現糧食幹燥過程的自動控製。糧食水分測試難以（yǐ）實現在線快速測量，目前國內（nèi）使（shǐ）用的幹燥設備由（yóu）於沒有一種定型的動（dòng）態過程水分檢測的方法，無法實現糧食幹燥過程的自（zì）動控製。在線水分測試傳感器測試精度和穩定性（xìng）問題一起沒有得到很好得解決，沒（méi）有真正成熟到（dào）真正可靠檢測的階段，影響了過程方法的精度（dù）。
4 發展方（fāng）向
4.1 幹燥過程模（mó）型的完善
繼（jì）續深入研究幹燥過程中物料內部熱質傳遞規律（lǜ）；建立起能夠^反映幹燥過程狀態的數學模型有助於完善幹燥過程的自（zì）動控製。同時，可以建立幹燥過程的智能模（mó）型（xíng），用智能模（mó）型來替代數學模（mó）型，智能控製係統就能逼近真實（shí）係（xì）統和對其進行有效的控製。如用用人工神經網絡技術（shù）來建（jiàn）立數學模（mó）型，人工神經網絡技術（shù）則能將多個自變量映射到多個（gè）因變量，因此特別適合於複雜的糧食幹燥過程（chéng）。
4.2 多種控製方（fāng）法的（de）結合滲透
單一采用某種（zhǒng）先進控製技術難以充分發揮優勢，一種（zhǒng）必（bì）然的趨勢是各種控製（zhì）策略互相滲透，取長補短（duǎn），互濟優勢，結（jié）合成複（fù）合（hé）的控製策略。多種控製策略相結合的複合控製策略克服了單獨策（cè）略的不足，更具有優良（liáng）特性，能更好地滿足不（bú）同應用的要（yào）求，是今後（hòu）的發展方向。研究表明（míng），用神（shén）經網絡代替模糊數學的推理方法，將使^係統的在線控（kòng）製能力大（dà）大提高；將人工神經網絡與^係統結（jié）合起來的神經網（wǎng）絡^係統對於問題（tí）求解是一種有益的嚐試；神經網絡（luò）與傳統控製理論的結合使控製係統具有相當程度的智能。因此，複合控製（zhì）策略將促使（shǐ）停留於數學仿真和實驗室研究階段的神經網（wǎng）絡控製的研究（jiū）用於實際係統（tǒng）控製。模糊PID顯合控製、模糊變（biàn）結構控製、自（zì）適應模糊控製，模糊預測控製、模糊神經網（wǎng）絡控製、^模糊控製（zhì）等複合（hé）控（kòng）製正（zhèng）在興起，相信會（huì）有更大發展和廣泛應用。
4.3 控製策略的深入研究
幹燥過程（chéng）係統的設計已（yǐ）不能采用單一的（de）基於定量的數學模型的傳統控製理論和控製技術，必須進一步開發高級的過程控製（zhì）係統，研究（jiū）先進的過程控製規律，以及將現有的控製理論和（hé）方法向過程控製領域移植和改造（zào）等，這些方麵（miàn）也越（yuè）來越（yuè）受到控製界的關（guān）注。進一步加強控製理論研究，如在預測控製的三大機（jī）理： 預測模型、反饋校正方法、求解優（yōu）化的策略上下功夫，全方位地去加（jiā）以研究和突破；幹燥過程控製中迫切要求開發（fā）出（chū）實（shí）時性好的模型預測（cè）控製方（fāng）法，在保證（zhèng）幹燥質量的前提下使在線計算時間減少；注重學科的交叉研（yán）究，借（jiè）鑒其他有效的控（kòng）製方（fāng）法，解決過程（chéng）控製現有難題（tí），不（bú）斷完善、發展和（hé）創新（xīn）現有幹燥過程控（kòng）製算法；進一（yī）步提高幹燥品質自動控製係（xì）統的可靠性，建立具有自適應能力的控製算法。
