1、粮食在粮食烘干塔内的流动过程
由于粮食烘干机生产制造厂家不同，采用的粮食烘干工艺与烘干塔结构也存在明显差异。常用烘干方式有顺流、混流、横流，常用塔型有单塔和双塔两种，但从宏观上看，粮食在烘干塔内都是经过干燥段（数段）、缓苏段（数段）、冷却段、排粮机构和出机粮水分检测装置后再进入下一设备，见图1。
2、粮食烘干机出机粮水分的周期性振荡现象
粮食烘干机出机粮食水分直接影响到经干燥的粮食品质，因此不论采用什么型式的粮食烘干机，出机粮食水分的控制都是粮食烘干机操作中最重要的工作之一。选择300 - 500 t/d的6台不同烘干型
式的粮食烘干机，专门对出机粮水分进行化验。
试验用入机玉米的含水率不均匀度严格控制在2%以内，同时控制热风温度波动不超过±5℃，操作人员只能调整排粮电机的频率。化验人员每小时扦取出机玉米一次，化验其含水率。
各烘干机的基本参数见表1，烘干机的出机粮水分的化验结果分别见图2～图7。
从图2～图7可以明显看出，虽然处理量、烘干型式、塔型、烘干机的安装地点都不相同，但出机粮水分都存在近似于正弦规律的周期性振荡现象。
3、分析与探讨
笔者认为，对于粮食烘干这一复杂的热质交换过程和粮食烘干过程这一多变量、大滞后、强非线性的系统，粮食烘干机出机粮水分出现近似于正弦规律的周期性振荡现象的主要原因有：
①入机粮食品质、入机粮食温度、干燥介质温度、烘干时间、排粮电机频率、干燥废气的温度、湿度与排气流量、出机粮食温度和环境温湿度等诸多因素对出机粮食水分都有影响，因此出机粮食水分是一个动态的变化过程。
②粮食烘干系统是一大滞后的系统，根据烘干型式、降水幅度、环境温湿度的不同，烘干周期一般在3-12 h之间，出机粮水分的检测、扦样部位又都安排在排粮口处，扦样后做完水分化验最快也需要1.5 h，因此，检测、化验结果严重滞后，烘干结果具有不可调性。
③使用烘干塔排粮口处的在线水分检测装置进行出机粮水分检测时，因影响粮食水分检测的因素较多，对水分检测很难达到规定的精度水平，所以在线水分检测装置无法提供可靠的数据，工作温度在0℃以下时检测精度与性能稳定性偏离得更为严重，还需要化验室用烘箱不断对在线水分检测装置校验。
④粮食烘干系统中存在明显的反馈现象，各影响因素与出机粮水分为强非线性变化，因此不能准确、连续地指导烘干生产。
⑤现在普遍应用的操作、控制方式与技术必然导致粮食烘干机出机粮水分出现近似于正弦规律的周期性振荡现象。以要求烘干机出机粮水分13. 5%-14.5%为例，当发现出机粮食水分高于14.5%时，调慢排粮电机频率，此时水分超标的粮食(>14.5%)己进入冷却段，且水分呈继续上升趋势，等到这一部分粮食排出烘干塔后，出机粮食水分开始下降；当发现出机粮食水分低于13.5%时，其低水分粮和系统状态的积累又与高水分粮时相同，因此，出现了近似正弦规律的振荡现象，而且出机粮食水分也不太容易控制在±0.5%的波动范围。
综合以上试验分析的结果可以看出，对于粮食烘干这样一个多变量、大滞后、强非线性的系统，用传统控制理论中的反馈和前馈控制都无法解决实现对整个过程全方位监控，必须寻求新的控制方法以满足这一系统的控制要求。辽宁省粮食科学研究所运用智能控制理论解决了粮食烘干过程中粮食水分传感器检测不准确、烘干过程控制严重滞后和烘干结果的不可调整等问题，在粮食烘干机的智能控制上取得了成功的应用。
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