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清酒属于中国一种古老的酿造酒,它的保健作用也引起了一定的关注,在酒文化追求低度、营养和保健的趋势下,越发受到亚洲乃至全球人们的欢迎。然而中国本土的清酒生产方式仍然以半自动化或是纯手工为主,生产规模小,批次稳定性不高。本文正是针对清酒发酵的工艺特点,结合现代测控技术展开了清酒发酵监控系统的研究。本文以国内某酒厂委托的项目,针对清酒发酵的工艺特点和需求,设计这一清酒发酵监控系统。本系统以LabVIEW为软件平台,运用PLC、Fieldbus和智能仪表等先进测控仪器开发了这一智能监控系统。系统以工控机作为上位机,通过建立OPC服务器与下位机实时通信,并通过PROFIBUS、RS-485等现场总线技术实现了数据的实时传输,提高了系统的响应速度,同时现场总线的应用也方便了系统的升级扩展。以SQLServer作为后台数据库,使历史数据可查询,为发酵工艺的研究提供了量化参考。总体的设计思路遵循了监控系统独有的集中管理、分散控制和数据共享的原则。为了提高依靠自动化技术生产出来的清酒品质,也为了改善清酒的风味,优化控制的研究自然而然被提了出来。清酒发酵的过程复杂,传统的控制方法在解决其时变性、时滞性问题时效果欠佳。这就需要运用现代的智能控制来实现发酵过程中的温度、溶氧、糖度和酸度等参数的精确控制。动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control,DMC)是预测控制的一种,是源于工业实践得出的计算机控制算法。本文抓住影响清酒发酵的关键因素,即发酵中的温度变化,讨论了动态矩阵控制在清酒发酵温度控制中应用的可能性,并对于应用时导致整个系统的计算量偏大等问题进行了改进。为了更好地实现清酒发酵温度的优化控制,先是分析了工艺要求并粗略建立温度模型,然后对常用控制方式进行了改进,通过仿真结果说明了改进后的方案能在一定程度上克服温度控制中的难点,体现了改进控制的优势,达到了优化控制的目的。