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蔗糖的生产过程主要由甘蔗压榨、蔗汁清净、蒸发、煮炼等工序组成,其中煮糖工序的作用是使糖分从糖浆中结晶析出,目的其一是获得粒度均一的蔗糖晶体,其二是使糖浆中的糖分尽可能地充分析出。因此,煮糖工序成为蔗糖生产过程中的决定性工序,这一工序工作结果的好坏直接决定着蔗糖的产量和质量,从而也决定着糖厂的经济效益。目前,蔗糖生产过程中除煮糖工序外的其它工序,如甘蔗压榨、蔗汁清净等都已经基本实现了自动化。出现这种情况的原因,一是由于蔗糖结晶机理的复杂性,煮糖过程的关键工艺参数无法直接测量;二是实际生产过程中受干扰因素较多,如糖浆的锤度、糖浆杂质、真空度以及温度的变化都会影响蔗糖结晶过程;三是虽然人们对煮糖过程建模作了很多研究,但是大部分工作都因为自己的工作目的而对模型作了简化,真正面向工业实际生产过程的建模研究不多。 本研究工作以实现煮糖工序的自动化生产为目标,面向实际的工业生产过程建立间歇式煮糖过程模型,使该模型成为应用各种先进控制算法、实现自动化生产的基础。 在本文中,作者系统地总结了蔗糖结晶理论,针对最新提出的蔗糖晶体生长速度分散(GRD)理论,引入晶体粒度与晶体生长速度的联合密度分布的概念,从而对蔗糖晶体的结晶生长过程作更准确的描述并在此基础上,采用模块化方法建立煮糖过程模型。通过仿真表明,该模型基本可以正确地描述实际煮糖过程,具有良好的适用性和灵活 广西大学硕士学位论文性,可以作为各种算法的应用基础。 在研究过程中,作者发现煮糖的初始条件对模型有着明显的影响,由于时间限制和作者能力的原因,没能对此进行更深入的研究。同时,模型对有些可能出现的不正常现象没有给出约束条件,这些都是目前模型存在的问题。这些问题的解决必然会提高模型的适用性和准确l性,也是今后努力的方向。