0前言
在我國茶道文化源遠流長、有悠久的曆史，伴隨著老百姓生活指數的提升 ，喝茶群體的提升，在我國精美茶加工製造業迅猛發展。小袋裝荼葉隨取隨時使用、方便使用、包裝精致被眾多顧客所鍾愛，慢慢變成茶產品的流行發展趨勢。小袋裝荼葉一般釆用智能全自動包裝機進行荼葉的製袋、定量稱重、荼葉添充、包裝密封性及斷開等工藝流程，荼葉的定量稱重精密度對炒茶公司經濟收益具備立即危害，精準、平穩的定量稱重係統軟件可以使炒茶公司得到 最優化的經濟收益製茶葉包裝定量稱重一般釆用磁感應震動送料設備開展荼葉送料，可是因為荼葉降落間距很大、荼葉分散化不勻及荼葉降落對重量傳感器衝擊性造成檢驗起伏，因此 茶包裝定量稱重係統軟件具備非線、時變、落後的特性，使荼葉定量分析禰重存有一定的出現偏差的原因。對於怎樣完成包裝全過程精準秤重，專家學者們持續開展研究設計，參考文獻［2］對於給袋式包裝機稱重自動控製係統具備離散係統和時轉性特性，明確提出一種根據PLC的模糊PID控製方法，運用模糊不清標準以提高秤重自動控製係統的魯棒性和可靠性；參考文獻［3］為提升 全自動包裝機定量稱重的速率和線性度，明確提出一種以DSP為操縱關鍵和觸摸顯示屏為工業觸摸屏的定量稱重自動控製係統，提高了定量分析包裝的可信性和可靠性；參考文獻［4］運用RBF互聯網的自我K8凯发大酒店天生赢家工作能力和無盡靠近工作能力以尋找最優化PID主要參數，設計方案RBF神經元網絡PID控製對策。
控製器設計優化算法對時轉性、離散係統、滯後效應自動控製係統具備不錯的適應能力，可是模糊不清標準和隸屬度函數的創建遭受設計方案工作人員的主觀危害很大，且該優化算法無法清除靜態數據出現偏差的原因，沒法立即的整定下最優化的PID主要參數。根據此，文中明確提出釆用粒子群優化算法對模糊PID中控製器設計論域開展提升，根據粒子群蟻群算法，求出比較精確的模糊論域後，再釆用模糊PID開展線上操縱，獲得的操縱曲線圖收斂性速率更快，魯棒性和抗幹擾性更強，可以完成全自動包裝機對原材料的精準、平穩操縱，提高炒茶公司的經濟收益。
1全自動包裝機定量稱重基本原理
茶葉包裝機的工作效能是炒茶公司生產製造關鍵指標值之一，為提升 茶包裝高效率，釆用二級定量分析式秤重方法，即粗送料和精送料緊密結合的方法團。如圖所示1茶葉包裝機定量稱重流程表所顯示，係統軟件運作後設置荼葉定量稱重值，由控製板開展或運算得到 粗送料值（本係統軟件設置為統稱重值的90%）,茶葉包裝機粗送料設備依照控製板測算的粗送料值進行荼葉秤重粗送料工作中，重量傳感器載入荼葉粗送料具體值並傳送給控製板，控製板將粗送料具體值與秤重預設值做差計算獲得荼葉精給數值。茶葉包裝機精送料設備根據精送料值開展精送料工作中，重量傳感器即時檢驗送料荼葉淨重並與荼葉稱重預設值開展較為，若送料荼葉淨重做到預設值則開展倒料工作中，進行荼葉定量稱重段工作中；若料荼葉淨重未做到預設值，則分辨誤差是不是在容許誤差範疇內，若誤差在該範疇內則開展倒料工作中，若沒有出現偏差的原因範疇內則再次開展精給量工作中，直到進行定量稱重段工作中。
由圖1得知，茶葉包裝機定量稱重全過程主要是根據精給料量的精密度操縱，完成對茶葉定量稱重的精準操縱，因此 ，如何提高茶葉包裝機精給料量準確性和可靠性是科學研究的根本所在。
2粒子群優化算法
現階段，茶葉包裝機定量稱重自動控製係統多釆用PID控製，其構造簡易、技術性完善，被廣泛運用於全過程自動控製係統。但茶葉包裝機定量稱重係統軟件遭受注落滯空時間久、落料對重量傳感器的衝擊性、料倉震動、茶葉尺寸不勻及外部影響等要素危害，傳統式PID沒法完成茶葉定量稱重的精準操縱，危害炒茶公司的產品品質和經濟收益。
3粒子群模糊PID定景秤重自動控製係統設計方案
3.1操縱設計方案
為了更好地提升 茶葉包裝機秤重自動控製係統的可靠性和魯棒性，一部分專家學者選用控製器設計優化算法對PID控製器開展更新改造，其根據荼葉秤重的誤差及誤差彈性係數，運用模糊不清邏輯判斷工作能力即時調節PID控製器的三個主要參數，以提升 荼葉秤重自動控製係統的精密度和可靠性。可是，控製器設計中的量化分析因素、占比因素等主要參數是根據權威專家工作經驗或過程管理專業知識設置的，具備一定的局限，造成 荼葉秤重抵達預設值的恒定速率比較慢，及其控製器設計內不確定性因素太多，造成 沒法立即的整定下最優化的PID主要參數；此外權威專家工作經驗的主觀危害很大，危害荼葉稱重設備的實用性和可靠性。運用粒子群優化算法對控製器設計的量化分析因素虯、K”和占比因素Ku開展大範疇尋優，根據荼葉定量稱重預設值SP和即時取樣值PV的出現偏差的原因e(t)、出現偏差的原因彈性係數ec(t)完成模糊控製器的論域伸縮式，得到 最優化PID主要參數。
3.2模糊PID控製係統設計
茶葉包裝機模糊PID定量稱重係統軟件釆用二鍵入三輸出構造，以茶葉秤重出現偏差的原因e和出現偏差的原因變化量ec為鍵入，以PID三個增加量主要參數Kp、KPKd為輸出網。設置I/O的模糊不清非空子集均為｛NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB｝,表明｛負大，負中，負小，零，正小，正中間，正大｝;根據茶葉包裝機定量分析PID控製調整工作經驗，設計方案控製器設計標準，將全部操縱標準累加後獲得49條標準，梳理為荼葉定量稱重控製器設計標準表，如表1所顯示。
運用MATLAB手機軟件的FIS在線編輯器創建模糊控製器，設定控製板構造、I/O主要參數的論域及隸屬度函數，並將所述的49條茶葉定量稱重控製器設計標準以IF…AND-THEN-啲文件格式鍵入到RulesEditorft,進行後能夠運用SurfaceViewer頁麵查詢三維標準主視圖。
3.3粒子群提升模糊PID主要參數
荼葉定量稱重係統軟件期待有著快速響應和穩定出現偏差的原因調整，為防止借助工作經驗設置的K。、K”、K主要參數存有片麵性和可變性，造成 沒法完成迅速平穩的荼葉定量稱重。運用粒子群優化算法高效率的並行處理全局搜索和迅速收斂性的優點，在MATLABWorkspace內對K,、Kec,瓦主要參數開展提升，提升後將主要參數導到Simulinkft開展模擬仿真。
4粒子群模糊PID定量稱重係統軟件模擬仿真
4.1茶葉包裝機定量稱重係統軟件實體模型創建
因為茶葉包裝機秤重自動控製係統設計方案要素較多，麻煩選用原理分析方法獲得係統軟件數學分析模型，選用實體模型識別法相對性容易，以茶葉秤重料倉為研究對象、電磁振動器電K8凯发登录入口為鍵入數據信號、精確測量料倉淨重為輸出數據信號図。最先構建視頻監控係統WINCCOPC與MATLABSimulinkOPC創建通信，將Simulink造成的M編碼序列識別數據信號經OPC通信傳送到WINCC係統軟件，WINCC與STEP7開展數據傳輸，STEP7內鍵入數據信號測量範圍變換為0-27648,S7-200PLC將操縱數據信號轉換到4〜50mA電K8凯发登录入口脈衝信號調整晶閘管的導通角以更改電磁振動器中磁鐵線圈的電K8凯发登录入口，從而調節精送料設備的震動力度，完成荼葉給料量調整；重量傳感器檢驗茶葉淨重並輸出4〜50mA電K8凯发登录入口脈衝信號到S7-200PLC,AD轉換後經WINCC傳送到MATLAB內做為識別輸出數據信號。
5試驗數據統計分析
為認證粒子群模糊PID控製係統的實效性和可行性分析，以正山小種小包荼葉為目標開展包裝試驗認證，設置每袋荼葉重量為12g,包裝速率為45包/min,由試驗數據信息得知，根據粒子群模糊PID定量稱重下荼葉淨重數值(12±0.132)g包裝秤重精密度出現偏差的原因約為1.08%,試驗說明：該控製係統可以合理提升 荼葉定量稱重的精準度，可以提高炒茶公司經濟收益。

6總結
對茶葉包裝機定量稱重自動控製係統開展科學研究，也是提升 炒茶公司經濟收益的一種方式，對於現階段荼葉定量稱重操縱的時變、非線、滯後效應，傳統式操縱難以達到精密度穩的定量稱重的難題，文中運用粒子群優化算法跟蹤提升模糊控製器的量化分析因素和占比因素主要參數，減弱借助工作經驗設定主要參數的主觀和片麵性影響，以提高模糊PID操縱的響應時間和魯棒性。運用OPC通信技術釆集當場茶葉定量稱重係統軟件I/O數據信號，進行自動控製係統實體模型識別；在MATLAB模擬仿真軟件的基本上，對粒子群模糊PID控製板和模糊PID操縱開展模擬仿真比照，結果顯示：粒子群模糊PID控製係統具備收斂性速度更快、魯棒性強及線性度高的優點，可以提升 茶葉定量稱重精密度，為茶製造企業提高經濟收益出示效仿。

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