随着我国科学技术的发展和生活水平的不断提高,啤酒已经成为我们日常生活中不可缺少的重要组成部分,虽然啤酒生产是我国的一个传统产业,但是在啤酒的生产过程中还存在了诸多问题,所以对啤酒生产过程的控制和优化研究显得具有重要的现实意义。在啤酒的生产过程中,啤酒发酵过程是一个复杂的工业过程,由于该系统本身时变性、时滞性强、其不确定性多等特点,导致传统控制策略与控制方法不能达到所需的控制需求。啤酒发酵是一个复杂的生物代谢过程,是啤酒生产过程中一个非常重要的环节,该环节的控制直接影响啤酒的口味、口感,与产品销售和酒厂利益密切相关,传统工艺采用人工定时观察温度计的办法,凭经验手控冷媒阀门和发酵温度,不仅劳动强度大,而且容易遗漏观测数据或产生数据错误造成数据不完整或者不准确,也难以及时了解工艺过程实时变化的情况。本文的研究课题来源于衡水九州啤酒生产的实际需求,以啤酒生产过程为工程背景,针对上述问题,本文针对上述在酿酒过程中存在的问题,本文利用PLC设计开发控制啤酒发酵温度的控制系统,可对啤酒发酵过程的温度进行自动控制和数据处理,采用PLC与其执行机构组成电控系统,可对啤酒发酵过程的温度进行自动控制和数据处理,使发酵工艺过程得到实时控制,达到优质、高产和低消耗,并具有参数的显示存储、打印和报警功能。在实际啤酒发酵过程中,容易收到外界温度、气流等复杂因素的干扰,导致系统温度不稳定;调节该温度震荡对系统造成的不良影响是本文解决的另一个重要的问题。单独的传统PID控制仅仅是一种简单的线性控制系统,在非线性控制中控制效果明显不足,而且局限性甚大,随动性差,因此实际生产过程中往往不能取得很好的加工效果。利用Matlab中的simulink,以衡水九州啤酒生产过程为分析研究对象,首先分析啤酒生产过程中的关键环节,其次对其进行准确的数学建模,并利用相关软件分别对其相关参数进行测量与计算,最后建立数学模型,此模型按照罐壁与麦汁的热平衡方程、罐壁与冷媒的热平衡方程、冷媒的热平衡方程:所得模型准确并具有实际的应用价值。在得到准确的数学模型之后,本文首先利用传统的PID控制分析该数学系统,传统的PID控制是一种线性控制,也是目前应用最广泛的控制器,该模型结果显示,传统PID可以基本达到控制需求,但是不能满足更高的控制要求。由于传统的PID控制不能完全满足目前的控制需求,这里本文先后参考,小脑神经网络算法,蚁群算法,遗传算法,等相关算法,最后CMAC-PID并行控制学习能力强,适应速度快等优点十分明显,所以这里选择CMAC-PID并行控制方法用于本文之后的仿真之中。本文运用CMAC-PID并行控制啤酒发酵过程,深入了解CMAC算法核心思想,将其与传统PID控制相结合,新的算法既具有CMAC学习能力强、适应速度快的优点,又具有传统PID控制的稳定性好等诸多优点。根据仿真实验结果,CMAC-PID并行控制效果相比于传统PID单独控制提高了系统的鲁棒性与稳定性。综上所述,本文通过对啤酒发酵机电一体化仿真关键技术进行研究,可以实现更好的控制啤酒生产过程的发酵过程,直观的显示关于温度,湿度,与各种相关参数对啤酒发酵过程,以及最后的口感、口味的相关影响。有效地解决了建模仿真过程中不准确,在此模型的基础上加入先进PID控制,使其更好的适应、调节该过程对外界干扰的影响,减弱了外部环境对啤酒生产过程的发酵过程的严重影响,完善而准确的解决了发现的问题。