1、糧食在糧食烘干塔內的流動過程
由于糧食烘干機生產制造廠家不同，采用的糧食烘干工藝與烘干塔結構也存在明顯差異。常用烘干方式有順流、混流、橫流，常用塔型有單塔和雙塔兩種，但從宏觀上看，糧食在烘干塔內都是經過干燥段（數段）、緩蘇段（數段）、冷卻段、排糧機構和出機糧水分檢測裝置后再進入下一設備，見圖1。
2、糧食烘干機出機糧水分的周期性振蕩現象
糧食烘干機出機糧食水分直接影響到經干燥的糧食品質，因此不論采用什么型式的糧食烘干機，出機糧食水分的控制都是糧食烘干機操作中最重要的工作之一。選擇300 - 500 t/d的6臺不同烘干型
式的糧食烘干機，專門對出機糧水分進行化驗。
試驗用入機玉米的含水率不均勻度嚴格控制在2%以內，同時控制熱風溫度波動不超過±5℃，操作人員只能調整排糧電機的頻率。化驗人員每小時扦取出機玉米一次，化驗其含水率。
各烘干機的基本參數見表1，烘干機的出機糧水分的化驗結果分別見圖2～圖7。
從圖2～圖7可以明顯看出，雖然處理量、烘干型式、塔型、烘干機的安裝地點都不相同，但出機糧水分都存在近似于正弦規律的周期性振蕩現象。
3、分析與探討
筆者認為，對于糧食烘干這一復雜的熱質交換過程和糧食烘干過程這一多變量、大滯后、強非線性的系統，糧食烘干機出機糧水分出現近似于正弦規律的周期性振蕩現象的主要原因有：
①入機糧食品質、入機糧食溫度、干燥介質溫度、烘干時間、排糧電機頻率、干燥廢氣的溫度、濕度與排氣流量、出機糧食溫度和環境溫濕度等諸多因素對出機糧食水分都有影響，因此出機糧食水分是一個動態的變化過程。
②糧食烘干系統是一大滯后的系統，根據烘干型式、降水幅度、環境溫濕度的不同，烘干周期一般在3-12 h之間，出機糧水分的檢測、扦樣部位又都安排在排糧口處，扦樣后做完水分化驗最快也需要1.5 h，因此，檢測、化驗結果嚴重滯后，烘干結果具有不可調性。
③使用烘干塔排糧口處的在線水分檢測裝置進行出機糧水分檢測時，因影響糧食水分檢測的因素較多，對水分檢測很難達到規定的精度水平，所以在線水分檢測裝置無法提供可靠的數據，工作溫度在0℃以下時檢測精度與性能穩定性偏離得更為嚴重，還需要化驗室用烘箱不斷對在線水分檢測裝置校驗。
④糧食烘干系統中存在明顯的反饋現象，各影響因素與出機糧水分為強非線性變化，因此不能準確、連續地指導烘干生產。
⑤現在普遍應用的操作、控制方式與技術必然導致糧食烘干機出機糧水分出現近似于正弦規律的周期性振蕩現象。以要求烘干機出機糧水分13. 5%-14.5%為例，當發現出機糧食水分高于14.5%時，調慢排糧電機頻率，此時水分超標的糧食(>14.5%)己進入冷卻段，且水分呈繼續上升趨勢，等到這一部分糧食排出烘干塔后，出機糧食水分開始下降；當發現出機糧食水分低于13.5%時，其低水分糧和系統狀態的積累又與高水分糧時相同，因此，出現了近似正弦規律的振蕩現象，而且出機糧食水分也不太容易控制在±0.5%的波動范圍。
綜合以上試驗分析的結果可以看出，對于糧食烘干這樣一個多變量、大滯后、強非線性的系統，用傳統控制理論中的反饋和前饋控制都無法解決實現對整個過程全方位監控，必須尋求新的控制方法以滿足這一系統的控制要求。遼寧省糧食科學研究所運用智能控制理論解決了糧食烘干過程中糧食水分傳感器檢測不準確、烘干過程控制嚴重滯后和烘干結果的不可調整等問題，在糧食烘干機的智能控制上取得了成功的應用。
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