《一類儲糧與環境聯動系統的建模及分散式控制方法研究》是吳蘭為項目負責人，河南工業大學為依託單位的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：一類儲糧與環境聯動系統的建模及分散式控制方法研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：吳蘭
- 依託單位：河南工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
糧食安全是國家安全的戰略基石，而糧食安全儲藏卻是一個公認難題。糧倉中的溫度、濕度與氣體等環境因素是保證糧食安全儲藏的重要前提。因現有儲糧技術未充分考慮倉內與倉外環境之間、倉內環境與儲糧品質之間的動態關係，加之糧堆內部環境呈梯度分布及所施加的控制變數在糧堆中的傳播滯後及不均勻等因素，使得現有儲糧方法因效果不佳而造成較大的儲糧損失。為此，本NSFC-河南聯合基金將以一類高大平房倉的小麥存儲為背景，開展以下研究內容：儲糧與環境聯動系統的分析與建模；基於糧食品質約束的倉內環境異常檢測及預測方法；以節能增效為指標的最佳化調度和控制策略研究。重點解決在建立上述方法過程中存在的一些關鍵科學問題：糧食品質隨倉內外環境時滯變化的非線性關係的建立、糧食品質預測方法的構造、儲糧環境複雜多變數耦合關係的建立。取得一些創新性研究成果，為該方法在實際中的推廣套用打下堅實的理論基礎和關鍵技術儲備。
結題摘要
糧食安全是國家安全的戰略基石，而糧食安全儲藏卻是一個公認難題。針對不同儲藏環境下儲糧品質的複雜變化規律，項目負責人和項目組成員對國內外現有方法進行充分論證的基礎上，開展了一系列儲糧品質檢測與控制方面的研究，具體內容如下：1、針對不同儲糧環境下儲糧品質的變化機理展開研究：相繼提出基於改進PLS的非線性建模方法，用以處理糧食儲藏過程中的動態非線性特性；針對儲糧環境多感測器融合感知系統中出現偏差故障信息時的容錯融合估計問題，提出一種最優的實時的序貫式Kalman容錯融合估計方法。2、針對不同儲糧環境下儲糧品質的異常檢測與分類展開研究：針對儲糧品質變化特點，提出一種多級多粒度的異常檢測方法；為實現無破壞性、高準確度、適應性強的快速小麥品種和品質識別歸類，研究基於完全梯度聚類和深度卷積網路的小麥品種歸類方法；為有效判斷儲糧品質當前所處的狀態，提出一種基於時段劃分的間歇過程實時監測方法。3、針對儲糧環境與品質的定位及控制問題展開研究：為實現劣變源的定位，提出一種基於序貫無跡卡爾曼濾波的事件源定位方法；針對由多個複雜互動的分散式子系統所構成的儲糧系統，提出一種基於約簡分類的分散式模型預測控制方法。相關成果已發表學術論文11篇，其中6篇已被SCI檢索，申請發明專利7項，獲河南省科技進步獎2項，承辦全國性學術會議3次。該項目研究內容及成果對國家糧食安全具有重要的理論指導意義和實際套用價值，並且該部分相關成果已經進行實際推廣套用。所建設的初步智慧型化的糧情線上檢測與控制系統的儲糧試點倉庫，已作為河南省糧食局“倉儲智慧型化升級改造”項目，該項目是全國首批的智慧型糧庫試點示範工程之一。
