【技术实现步骤摘要】
本申请涉及有机化肥发酵，具体涉及一种有机化肥发酵装置及其控制方法。
技术介绍
1、有机化肥是指含有丰富有机物质的肥料，其中，生物有机肥是有机化肥中的一类，通常是将动物粪便、农作物秸秆以及微生物菌种等按照一定配比混合，并利用有机肥发酵装置进行发酵而成，使得生物有机肥兼顾微生物效应和有机肥效应。由于生物有机肥发酵过程中附带的繁殖了多种土壤有益微生物，对盐碱地的改良以及修复具有巨大的促进作用，同时生物有机肥中含有较为丰富的活性氨基酸以及微量元素，能够对土壤农作物产生良好的增产提质的效果。因此，生物有机化肥对盐碱地的改善发挥着重要的作用，并且生物有机化肥发酵的研究具有重要的实际意义。
2、现阶段大多通过好氧发酵的方式生产出适合改良盐碱地的生物有机化肥，而在生物有机肥发酵过程中，通过有机肥发酵装置控制调节发酵过程中发酵因素，能够提高生物有机肥的发酵效果，并缩短发酵时间。然而，由于生物有机肥发酵过程中不同的发酵因素之间存在一定的相互作用影响，而现有技术对有机肥发酵装置中发酵温度的控制调节忽略了不同发酵因素之间的相互作用关系，导致对有机肥发酵装置中发酵温度进行控制调节的准确性较差，从而无法满足生物有机肥的实际发酵情况，出现生物有机肥的发酵效果较差以及发酵效率低下的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供一种有机化肥发酵装置及其控制方法，所采用的技术方案具体如下：
2、本申请实施例提供了一种有机化肥发酵控制方法，包括以下步骤：
3、获
4、提取各采样时刻的近邻采样时刻，并利用各采样时刻的近邻采样时刻之间关于温度数据与湿度数据的变化差异程度，构建各采样时刻的近邻采样时刻的递变平衡权重，结合各采样时刻的近邻采样时刻的温度和湿度之间的递变差异，以分析各采样时刻发酵环境下温湿度之间协同作用，构建协同发酵作用值；
5、分析各采样时刻的近邻采样时刻发酵环境下氧浓度的变化情况，并结合各采样时刻与其各近邻采样时刻的协同发酵作用值的偏差情况，构建各采样时刻发酵环境的发酵增益系数；
6、根据各采样时刻的近邻采样时刻的温度变化情况以及所述发酵增益系数，获取各采样时刻发酵温度的调节权重，再结合各采样时刻的温度获取各采样时刻发酵温度的反馈调节温度；
7、利用pid控制器基于反馈调节温度与实际发酵温度之间的温度误差，对有机肥发酵过程中的温度进行控制调节。
8、优选的，所述各采样时刻的近邻采样时刻为与各采样时刻时间间隔最近的多个采样时刻。
9、优选的，所述各采样时刻的近邻采样时刻的递变平衡权重对应计算方法为：
10、式中，et,j为第t个采样时刻的第j个近邻采样时刻的递变平衡权重，exp()为以自然常数为底数的指数函数，r为第t个采样时刻发酵环境下温湿度的递变差异向量内的元素数目，dt,j和dt,i分别为第t个采样时刻发酵环境下温湿度的递变差异向量中第j个、第i个近邻采样时刻对应元素，其中，通过各采样时刻的近邻采样时刻的温度变化和湿度变化之间的差异获取递变差异向量。
11、优选的，所述递变差异向量的构建过程为：
12、将各采样时刻的所有近邻采样时刻的温度、湿度、氧浓度，分别按照时间升序排列组成各采样时刻的温度向量、湿度向量、氧浓度向量；
13、分别对各采样时刻的温度向量的一阶差分序列以及湿度向量的一阶差分序列内各元素取绝对值，取绝对值后得到的序列分别记为温度递变向量和湿度递变向量，计算温度递变向量和湿度递变向量之间的差值，并作为各采样时刻发酵环境下温湿度的递变差异向量。
14、优选的，所述协同发酵作用值对应计算方法为：
15、式中，wt为第t个采样时刻发酵环境下温湿度之间的协同发酵作用值，drt,j为第t个采样时刻发酵环境下温湿度的递变差异向量中第j个近邻采样时刻对应元素的绝对值，∈为避免分母为0的常数。
16、优选的，所述各采样时刻发酵环境的发酵增益系数的计算方法为：
17、式中，dt为第t个采样时刻发酵环境的发酵增益系数，k为第t个采样时刻的近邻采样时刻的数目，wt,j和wt,j-1分别为第t个采样时刻的第j个、第j-1个近邻采样时刻的协同发酵作用值，gt为第t个采样时刻发酵环境下氧浓度的好氧发酵特征值，其中，通过氧浓度向量中氧浓度的变化情况获取好氧发酵特征值。
18、优选的，各采样时刻发酵环境下氧浓度的好氧发酵特征值的获取方法为：
19、统计各采样时刻氧浓度向量的一阶差分序列内负值元素数目，将负值元素数目与氧浓度向量的一阶差分序列内所有元素数目的比值，作为各采样时刻氧浓度的频繁下降系数；
20、统计氧浓度向量的一阶差分序列内所有负值元素之和的绝对值，将该绝对值与频繁下降系数的乘积记为各采样时刻发酵环境下氧浓度的好氧发酵特征值。
21、优选的，所述各采样时刻发酵温度的调节权重的计算方法为：
22、计算各采样时刻的温度向量的一阶差分序列内所有正值元素的和值，将和值与各采样时刻发酵环境的发酵增益系数的乘积的归一化结果，作为各采样时刻发酵温度的调节权重。
23、优选的，所述各采样时刻发酵温度的反馈调节温度的计算方法为：
24、vt＝vct-qt×vm，式中，vt为第t个采样时刻发酵环境的反馈调节温度，vct为第t个采样时刻发酵环境的温度，qt为第t个采样时刻发酵温度的调节权重，vm为预设发酵温度最大调节力度。
25、本申请实施例还提供了一种有机化肥发酵装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述一种有机化肥发酵控制方法的步骤。
26、由以上可见，本申请提供的一种有机化肥发酵装置及其控制方法，至少具有如下有益效果：
27、本申请基于发酵环境下温湿度之间递变差异的变化构建递变平衡权重，采用递变平衡权重对发酵环境下温湿度之间平衡特征进行加权求和，从而更加准确地度量发酵环境下温湿度之间的协同发酵特征，用于提高后续对有机肥发酵装置中发酵温度进行控制调节的准确性；基于对好氧发酵环境中好氧微生物发酵特征的分析，构建好氧发酵特征值，用于反映发酵环境在氧浓度适宜的条件下好氧微生物发酵特征；
28、同时，结合发酵过程中温湿度之间的协同发酵作用、协同发酵稳定性以及好氧微生物发酵特征的大小，构建发酵增益系数，发酵增益系数反映了发酵环境对微生物发酵产生的增益作用，较强增益作用容易导致发酵环境中发酵温度受到剧烈的变动，影响生物发酵效率和生物发酵的质量，因此，本申请基于发酵增益系数构建发酵温度的调节权重，对发酵环境的反馈调节温度进行更加准确地度量，并利用pid控制器实现对有机肥发酵装置中发酵温度进行更加准确地控制调节，避免发酵温度过高对微生物生命活动产生的抑制作用；
29、因此本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述各采样时刻的近邻采样时刻为与各采样时刻时间间隔最近的多个采样时刻。
3.如权利要求1所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述各采样时刻的近邻采样时刻的递变平衡权重对应计算方法为：
4.如权利要求3所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述递变差异向量的构建过程为：
5.如权利要求4所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述协同发酵作用值对应计算方法为：
6.如权利要求5所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述各采样时刻发酵环境的发酵增益系数的计算方法为：
7.如权利要求6所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，各采样时刻发酵环境下氧浓度的好氧发酵特征值的获取方法为：
8.如权利要求1所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述各采样时刻发酵温度的调节权重的计算方法为：
9.如权利要求1所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所
10.一种有机化肥发酵装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述一种有机化肥发酵控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述各采样时刻的近邻采样时刻为与各采样时刻时间间隔最近的多个采样时刻。
3.如权利要求1所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述各采样时刻的近邻采样时刻的递变平衡权重对应计算方法为：
4.如权利要求3所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述递变差异向量的构建过程为：
5.如权利要求4所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述协同发酵作用值对应计算方法为：
6.如权利要求5所述的一种有机化肥发酵控制方法，其特征在于，所述各采样时刻...
【专利技术属性】
技术研发人员：王信宏，刁有江，杨赵军，马晓君，束靖，唐小寒，段曦，
申请(专利权)人：山东农业工程学院，
类型：发明
国别省市：
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