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随着世界范围内森林资源的日益减少,如何有效的提高木材利用率已得到各国政府、木材加工企业及木材科研工作者的广泛关注。木材干燥是木材加工生产过程的重要环节。相对于已干燥木材,未经干燥处理的木材通常有力学性能差及易弯曲变形等缺点。所以,干燥木材的质量直接影响木材制品的品质。尽管近些年我国的木材干燥行业发展迅速,但是,由于我国木材干燥工业起步晚、受到的重视程度低,故不论在木材干燥的理论研究、干燥设备还是木材干燥控制系统上都与发达国家有一定差距。目前,我国木材干燥行业主要存在的问题包括:木材干燥控制系统自动化程度低、人为因素对木材干燥过程影响大和控制器控制精度低等。本文以国家林业公益性行业科研专项:“木材低碳高效干燥与功能性改良关键技术研究”课题为依托,针对现阶段我国木材干燥行业存在的问题,主要完成以下设计和研究:(1)结合集散控制系统“集中管理,分散控制”的结构和控制理念,设计了木材干燥窑集散控制系统,该系统由现场控制站、工程师站和系统网络等三部分组成。现场控制站主要包括主控模块、数字量和模拟量输入/输出模块、通信模块、现场传感器和执行器及液晶显示模块等,用于完成采集现场信号、数据处理、对执行机构发送控制信号及与上位机通信等功能。工程师站由工控机构成,主要完成组态、监视各控制站的运行情况、报警及打印报表等功能。工业通信网络采用有通信距离长及丢包率低等优势的工业级的以太网实现,主要完成上下位机数据交换的功能。另外,系统还设计了Web发布功能,使工程师可以通过网络远程在线监控木材干燥过程。(2)设计了一种基于BP网络的Mamdani型模糊神经网络智能控制器,它不仅具有模糊控制器对被控对象模型精确程度要求低的特点,还具有神经网络自学习的能力,可以根据一定的样本数据自动生成模糊规则以及调整隶属函数,从而提高控制系统的自学习和表达能力,使系统的智能化程度更高。现场实验结果表明:木材干燥集散控制系统可以有效提高木材干燥的自动化程度并提高生产和管理效率,达到了预期的技术指标;仿真实验结果表明:相对于传统的模糊控制器,木材干燥窑模糊神经网络控制器具有更小的超调量和调节时间并具有更好的鲁棒性,对木材干燥窑温湿度控制效果应该更好。