由于啤酒生产的工艺复杂，如何提高啤酒生产的智能化程度与生产工艺稳定性，是非常具有实际意义的研究课题。2018年7月，以实验室酿造设备智能化改造与温度控制为题，申请获批教育部协同育人项目《啤酒酿造过程控制数字化工厂》。

啤酒酿造过程

糖化与发酵过程中的温度控制是啤酒生产过程中决定啤酒质量的最关键步骤。麦芽糖化与麦汁发酵过程中的温度控制具有非线性、时间滞后和大惯性等特征，实现阶梯温度精密控制一直是自动控制领域较难解决的问题之一。因此研究啤酒糖化与发酵过程控制算法，提升智能化控制程度是酿造业技术进步的有效措施，它可以在提高产品品质及稳定性的同时，大大减轻劳动强度、提高发酵工艺水平及生产管理水平，具有很高的应用价值。

                                                       糖化温度工艺曲线                         研究总体框图

本项目主要是提升传统啤酒酿造设备的智能化程度，利用Aspen Hysys建立啤酒酿造过程的机理模型，对模型参数和结构进行优化，为实际酿造过程提供决策参考。并结合流量阀提出一种基于模糊逻辑的控制算法，对糖化和发酵过程中的阶梯温度进行精确迅速控制。

因此本项目的研究目标主要包括以下三方面：

(1) 初步利用仿真软件建立糖化/发酵系统机理模型

(2) 针对温度工艺曲线与硬件设计模糊逻辑规则

(3) 初步实现啤酒酿造设备数字化工厂模型

研究方法及技术路线图

以上三项研究内容有机地结合在一起，为初步建立酿造工业4.0模型奠定基础。下图为带领我校高年级学生进行酿造设备自动化改造项目工作：