Thiết lập chế độ sấy vi sóng tối ưu cho nấm rơm bằng phương pháp tối ưu hóa đa mục tiêu trên cơ sở thuật toán vượt khe

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Phạm Thế Văn THIẾT LẬP CHẾ ĐỘ SẤY VI SÓNG TỐI ƯU CHO NẤM RƠM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓA ĐA MỤC TIÊU TRÊN CƠ SỞ THUẬT TOÁN VƯỢT KHE Chuyên ngành : Kỹ thuật nhiệt LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT NHIỆT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Nguyễn Đức Trung Hà Nội – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi tin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tôi, thực hướng dẫn khoa học tập thể hướng dẫn Tất tài liệu mà luận văn có trích dẫn liệt kê đầy đủ rõ ràng, tác giả khơng trích dẫn tài liệu khác Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa khác cơng bố cơng trình Tác giả luận văn Phạm Thế Văn LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Đào tạo Sau Đại học thầy, cô giảng viên Viện Khoa học & Công nghệ Nhiệt Lạnh, Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm tạo điều kiện thuận lợi góp nhiều ý kiến q báu giúp tơi hồn thành luận văn Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới GVC.TS Nguyễn Đức Trung hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ, tin tưởng tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình thực đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn đóng góp quý báu nhiệt thành cố PGS.VS.TSKH Nguyễn Văn Mạnh góp phần hồn thiện luận văn tơi Tơi xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn CHV.KS Phạm Thế Văn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH SẤY 1.1.1 Quá trình sấy 1.1.2 Động lực sấy 1.1.3 Các phương pháp sấy 10 1.1.4 Tác nhân sấy khơng khí 11 1.1.5 Tác nhân sấy khói lị 11 1.1.6 Năng lượng vi sóng 12 1.1.7 Chân không 12 1.1.8 Ẩm vật liệu 13 1.2 SẤY VI SÓNG 14 1.2.1 Kỹ thuật sấy vi sóng 14 1.2.2 Bức xạ nhiệt điện từ công nghệ vi sóng 17 1.2.3 Một số đặc thù lưu ý tính tốn, thiết kế, chế tạo, vận hành điều khiển hệ thống gia nhiệt ứng dụng cơng nghệ vi sóng 24 1.2.4 Cấu tạo hệ thống sấy vi sóng 28 1.2.5 Hệ số tiêu hao lượng SMER 34 1.2.6 Hệ số co ngót sản phẩm 35 1.3 TỔNG QUAN VỀ NẤM RƠM 35 1.3.1 Nguồn gốc đặc điểm thực vật học 35 1.3.2 Thành phần dinh dưỡng giá trị nấm rơm 37 1.3.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ, thị trường nấm rơm 39 1.4 MỤC TIÊU LUẬN VĂN 42 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TỐI ƯU HÓA VÀ TỐI ƯU HÓA 43 HÀM ĐA MỤC TIÊU TRÊN CƠ SỞ LÝ THUYẾT VƯỢT KHE 43 2.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN TỐI ƯU HĨA ĐA MỤC TIÊU 43 2.2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU HÓA ĐA MỤC TIÊU 46 2.3 KHÁI QUÁT VỀ BƯỚC CHUYỂN ĐỘNG TRONG Q TRÌNH TỐI ƯU HĨA LẶP 50 2.4 Nguyên lý chuyển động vượt khe 55 2.5 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BƯỚC VƯỢT KHE 57 2.5.1 Xác định bước vượt khe dựa theo đạo hàm 57 2.5.2 Xác định bước vượt khe dựa theo giá trị hàm 58 2.6 SƠ ĐỒ NGUN LÝ THUẬT TỐN TỐI ƯU HĨA VƯỢT KHE 61 2.7 BƯỚC VƯỢT KHE VÀ HƯỚNG TRỤC GIAO TỰA NÓN (HƯỚNG CHIỀU AFFINE) 62 CHƯƠNG 3: BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ SẤY TỐI ƯU 69 3.1 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 69 3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 72 3.2.1 Phương pháp lấy mẫu xử lý mẫu 72 3.2.2 Nghiên cứu biến đổi hàm lượng protein nấm rơm thay đổi số SMER điều kiện khác số công suất riêng phần tốc độ gió sấy vi sóng 73 3.2.3 Xác định hàm lượng protein 74 3.2.4 Phương pháp xác định suất tiêu hao lượng sấy (SMER) 75 3.2.5 Kết thí nghiệm 76 3.3 CHUẨN HÓA CÁC HÀM MỤC TIÊU 77 3.4 THỐNG NHẤT CÁC HÀM MỤC TIÊU 80 3.5 THIẾT LẬP HÀM MỤC TIÊU TƯƠNG ĐƯƠNG VÔ ĐIỀU KIỆN 81 3.6 CỰC TIỂU HÓA HÀM MỤC TIÊU TƯƠNG ĐƯƠNG 82 3.7 KẾT LUẬN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC I:CODE PASCAL 88 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1: Động lực trình sấy 10 Hình 2: Phân loại phương pháp sấy 10 Hình Tổng quan phạm vi ứng dụng phát nhiệt sóng điện từ (vùng dải tần vi sóng vùng dải tần RF) 15 Hình Phương thức truyền lan sóng điện từ khơng gian 15 Hình 5: Tổng quan phương thức truyền sóng điện từ suy hao q trình truyền lan khơng gian 16 Hình 6: Tần số bước sóng tương ứng sóng điện từ vùng 17 Hình 7: Truyền lan vi sóng lồng kim loại tạo xạ nhiệt 18 Hình Điều kiện biên hệ phương trình Maxwell cho vật thể khơng gian Oxyz 23 Hình Phản ứng hệ số điện môi suy hao nước, kim loại, phi kim 25 Hình 10: Sự phát nhiệt mạnh mẽ phân tử nước gây thay đổi hướng liên tục theo thời gian biến thiên sóng điện từ 26 Hình 11: Sự phân bố không đồng công suất phát khối vật liệu 27 Hình 12: So sánh phân bố nhiệt độ trường hợp có khơng sử dụng cánh chém sóng 28 Hình 13: Cấu tạo hệ thống sấy vi sóng 29 Hình 14: Cấu tạo đầu phát vi sóng magnetron 30 Hình 15: Đặc tính điều khiển điện áp vi sóng TRIAC 32 Hình 16: Bộ điều khiển đầu phát vi sóng bẳng IGBT 32 Hình 17: Cấu trúc ống dẫn sóng 33 Hình 18: Chu trình sống nấm rơm 36 Hình 19: Cấu tạo nấm rơm 37 Hình 20: Cực đại của f(x) cực tiểu –f(x) 43 Hình 21: Nguyên tắc chuyển động vượt khe 55 Hình 22: Sự biến thiên hàm mục tiêu dọc theo hướng chuyển động 56 Hình 23: Lưu đồ thuật toán xác định bước vượt khe dựa theo đạo hàm theo hướng 58 Hình 24: Dấu hiệu vượt khe dựa theo giá trị hàm ba điểm liên tiếp 59 Hình 25:Xác định bước vượt khe dựa theo giá trị hàm 60 Hình 26: Sơ đồ thuật tốn tối ưu hóa vượt khe 61 Hình 27: Sự hình thành hướng chiếu Afine 63 Hình 28: Quá trình cực tiểu hố theo thuật tốn VAF 65 Hình 29: Sơ đồ thiết bị thí nghiệm 70 Hình 30: Mơ hình hóa hàm kết thí nghiệm ảnh hưởng tốc độ gió cơng suất vi sóng riêng phần số SMER 78 Hình 31: Các hệ số phương trình hai ẩn dạng bậc trơn khúc hàm H1 78 Hình 32: Mơ hình hóa hàm kết thí nghiệm ảnh hưởng tốc độ gió cơng suất vi sóng riêng phần hàm lượng Protein 79 Hình 33: Các hệ số phương trình hai ẩn dạng bậc trơn khúc hàm H11 80 Hình 34: Lập trình giải tồn tối ưu hóa tìm thuật tốn vượt khe hướng chiều Affine 83 Hình 35: Kết chạy thuật tốn 83 LỜI MỞ ĐẦU Nấm rơm loại thực phẩm phổ biến, nhiều người ưa thích nước ta nước khu vực Nấm rơm chứa đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết, tỷ lệ thấp, sử dụng để chế biến nhiều loại sản phẩm khác nhau, tạo nên hương vị đặc biệt cho thực phẩm Hàm lượng protein nguyên liệu nấm rơm cao, nấm rơm nguồn thực phẩm giàu chất khống acid amin khơng thay thế, vitamin A, D, B, E, … không độc tố Tuy nhiên nấm rơm có hàm lượng nước tương đối cao hư hỏng nhanh so với loại thực phẩm khác Do đó, việc áp dụng cơng nghệ chế biến bảo quản cho nấm rơm phơi, sấy khơ, muối, đóng hộp nhu cầu tất yếu Trong phương pháp phơi sấy khơ thông dụng Nấm rơm thông thường sử dụng tươi, mặt hàng nấm sấy ngày trọng khả bảo quản ứng dụng cơng nghệ thực phẩm ngày cao thị trường nấm sấy xuất tập trung Vậy muốn sản phẩm sấy có chất lượng tốt địi hỏi có chế độ sấy tốt phương pháp sấy thích hợp Đa số phương pháp sấy thường tồn số nhược điểm như: thời gian sấy dài, chất lượng cảm quan sau sấy chưa tốt, an toàn vệ sinh thực phẩm chưa đảm bảo, thành phần dinh dưỡng bị suy giảm Trong bối cảnh đó, sấy vi sóng lên phương pháp sấy giải phần lớn vấn đề trên: thời gian sấy, chất lượng kết cảm quan sau sấy, giá trị dinh dưỡng an tồn vệ sinh thực phẩm Do đó, tơi tiến hành nghiên cứu đề tài:” k e” Nhằm mục đích nghiên cứu khả tối ưu cho phương pháp sấy vi sóng đối tượng nấm rơm CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH SẤY 1.1.1 Quá trình s y Quá trình sấy trình chất lỏng mà chủ yếu nước nước nhận lượng để dịch chuyển từ lòng vật liệu sấy bề mặt nhờ tác nhân sấy đưa môi trường xung quanh Quá trình sấy trình truyền nhiệt - truyền chất xảy đồng thời Trong lịng VLS trình dẫn nhiệt khuyếch tán ẩm hỗn hợp Trao đổi nhiệt - ẩm bề mặt VLS với mơi trường hay TNS q trình trao đổi nhiệt trao đổi ẩm đối lưu liên hợp Quá trình sấy q trình phức hợp Bên cạnh đó, q trình khác diễn q trình xạ nhiệt hình thành từ tác nhân vật lý khác Việc nghiên cứu, thiết kế trình thiết bị sấy gắn liền việc sử dụng đồ thị I-d tác nhân sấy, tác nhân sấy phổ biến khơng khí 1.1.2 Đ ng lực s y Quá trình sấy trình phức hợp trình truyền nhiệt, chuyển khối xảy đồng thời Bên cạnh đó, trình khác diễn q trình xạ nhiệt hình thành từ tác nhân vật lý khác Để trình sấy xảy ra, vật liệu sấy nhận nguồn lượng theo phương thức khiến cho ẩm từ lịng vật liệu dịch chuyển bề mặt từ bề mặt khuếch tán vào mơi trường Cả hai q trình đặc trưng động lực dịch chuyển ẩm L1 L2 tương ứng; L1 tỉ lệ thuận với hiệu số (pt – pbm ) L2 tỉ lệ thuận với hiệu số (pbm – ph ): L1 ~ (pt – pbm ) L2 ~ (pbm – ph ) (1.1) (1.2) Trong pt , pbm , ph phân áp suất nước tâm vật, bề mặt môi trường xung quanh Nếu gọi L động lực trình sấy động lực tỉ lệ thuận với độ chênh phân áp suất (pt – ph ): L ~ (pt – ph ) (1.3) Ẩm vật liệu dịch chuyển theo chiều từ nơi có phân áp suất cao sang nơi có phân áp suất thấp Độ chênh cao động lực sấy lớn Theo đó, tăng pt cách đốt nóng vật liệu làm giảm phân áp suất nước ph môi trường xung quanh để tạo động lực cho trình sấy Hình 1: Động lực trình sấy 1.1.3 C y Thông thường dựa vào trạng thái TNS hay cách tạo động lực trình dịch chuyển nhiệt - ẩm, người ta phân thành hai phương pháp sấy, phương pháp sấy lạnh phương phỏp sy núng Sấy bảo quản Sấy lạnh Sấy nóng HTS đối l-u HTS tiếp xúc HTS xạ HTS t < 0c HTS thăng hoa HTS chân không HTS t > 0c Máy hút ẩm máy lạnh Bơm nhiƯt nÐn h¬i Hình 2: Phân loại phương pháp sấy Theo nguyên lý động lực sấy, ta có chuyển động trình sấy gồm phần: động lực từ lòng vật bề mặt động lực từ bề mặt mơi trường Do gọi L động lực sấy L tỉ lệ với Pv-Ph 10 Hàm H1: Ảnh hưởng vận tốc gió cơng suất vi sóng riêng phần đến số SMER với số ban đầu: tới (trong đó, p biến đại diện cho số công suất vi sóng riêng phần, v biến đại diện cho số vận tốc gió) Hình 32: Mơ hình hóa hàm kết thí nghiệm ảnh hưởng tốc độ gió cơng suất vi sóng riêng phần hàm lượng Protein 79 Hình 33: Các hệ số phương trình hai ẩn dạng bậc trơn khúc hàm H11 Hàm H11 : Ảnh hưởng vận tốc gió cơng suất vi sóng riêng phần đến hàm lượng Protein với số ban đầu: tới (trong đó, p biến đại diện cho số công suất vi sóng riêng phần, v biến đại diện cho số vận tốc gió) 3.4 THỐNG NHẤT CÁC HÀM MỤC TIÊU Khi chọn nguyên tắc thỏa hiệp để thống hóa mục tiêu cần có phân tích đánh giá cách tinh tế thận trọng cho lời giải cuối tốn có tính khách quan phù hợp với ý nghĩa thực tế vấn đề Điều cần dựa kiến thức chuyên gia việc trải nghiệm áp dụng thử kết tính tốn vào thực tế Đó cơng việc nhiều tời gian đòi hỏi kiên nhẫn thận trọng Trong khảo sát sở nấm Hoàn Hảo, xã Bắc Sơn, huyện Ân Thi, ơng Bùi Đình Hiến trao đổi cho biết mặt phần kinh tế lượng, chi phí đầu tư để sản xuất định lớn đến việc lựa chọn để tiến hành thực sấy nấm, ra, hàm lượng chất lượng sản phẩm đánh giá tại số hàm lượng Protein đóng góp phần để chất lượng sản phẩm nâng cao.Nên người viết đề xuất sử dụng phương pháp trọng số với cặp trọng số 80 (0.7;0.3) với số SMER hàm lượng Protein Điều ảnh hưởng đến nghiệm tối ưu tìm tốn khơng ảnh hưởng tới kết tổng quan ý nghĩa phương pháp nghiên cứu mang lại Như vậy, kết hợp hàm mục tiêu tìm với phương pháp trọng số với Do hàm mục tiêu hàm tổng hợp điều trọng số kiện để số SMER-1 xuống mức tối thiêu hàm lượng Protein sản phẩm đạt giá trị tối đa, nên mục tiêu thống xây dựng sau: [ ] [ ] Các điều kiện rsàng buộc thiết lập dựa thiết kế thiết bị đặc điểm trình sấy Như chi tiết nêu chương 4.3.2 4.3.3, miền làm việc công suất riêng phần không vượt 4.25 ( ) tốc độ gió khơng vượt q 3.5 (m/s) Như vậy, điều kiện ràng buộc thiết lập sau: 3.5 THIẾT LẬP HÀM MỤC TIÊU TƯƠNG ĐƯƠNG VƠ ĐIỀU KIỆN Hàm mục tiêu tương đương vơ điều kiện thành lập sau J K I  J (x)  fcom (x)  P  hi (x)   gj (x)   Hk (x)  minn , j 1 k 1  i 1  xE 81 (3.7.1) Xét toán thực hiện, sử dụng ràng buộc bất đẳng thức với biến đầu vào Như vậy, hàm phạt xây dựng sau: Với { | [ | | | [ | | | | ] ] Với { | [ [ | | | | | | | ] ] Từ (3.6); (3.7.1); (3.7.2) (3.7.3) hàm mục tiêu tương đương vô điều kiện thiết lập sau [ 3.6 | | | | | | | | ] CỰC TIỂU HÓA HÀM MỤC TIÊU TƯƠNG ĐƯƠNG Sử dụng thuật tốn vượt khe hướng chiều Affine lập trình Pascal để giải tốn (3.7.4) 82 Hình 34: Lập trình giải tồn tối ưu hóa tìm thuật toán vượt khe hướng chiều Affine Lựa chọn hệ số phạt P  1, 000, 000 Chạy chương trình đạt kết sau: Hình 35: Kết chạy thuật tốn Sau 56 bước, chương trình tìm giá trị cực tiểu 83 Như 0,06035 Tính ngược lại hàm lượng Protein số SMER, ta có: 3.7 KẾT LUẬN Như vậy, từ tính tốn thực tối ưu hóa phương trình trên, ta có thơng số tối ưu cho sấy vi sóng nấm rơm là: Vận tốc gió: Công suất riêng phần: 84 KẾT LUẬN Nội dung nghiên cứu đạt mục tiêu đạt từ luận văn thể thông qua kết sau: - Tìm chế độ sấy tối ưu nấm rơm thiết bị sấy vi sóng nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, tiết kiệm lượng thông qua hai số hàm lượng protein số SMER với thơng số cơng nghệ: Vận tốc gió: Cơng suất riêng phần: - Đã khảo sát tìm phương trình mơ tả ảnh hưởng vận tốc gió công suất riêng phần hàm lượng Protein số SMER q trình sấy vi sóng - Đã thiết lập tốn tối ưu hóa q trình sấy thiết bị sấy vi sóng theo cách xây dựng mục tiêu thống phương pháp trọng số Đồng thời, đưa toán dạng hạm mục tiêu vô điều kiện tương đương cho phép áp dụng thuật tốn vượt khe để xác định chế độ cơng nghệ tối ưu - Kết luận văn khẳng định thành công việc phát triển áp dụng lý thuyết tối ưu hóa vượt khe vào giải tốn tối ưu hóa q trình sấy thiết bị sấy vi sóng - Đưa quy trình giải tốn tối ưu hóa đa mục tiêu có ràng buộc với q trình sấy vi sóng Để nghiên cứu hồn thiện nữa, hướng phát triển đề tài đặt sau: - Nghiên cứu yếu tố công nghệ khác ảnh hưởng tới trình sấy vi sóng là: độ dày lớp sấy, độ dày lát sấy, tốc độ quay đĩa sấy, độ tối ưu kết hợp với phương pháp sấy khác,… - Xây dựng hàm mục tiêu khác để tiến tới khảo sát toàn diện kỹ lưỡng sản phẩm sấy - Dựa lý thuyết đồng dạng lý thuyết nghiên cứu tương quan để nghiên cứu sấy tối ưu cho loại nông sản quý 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam (2007) NXB Y học Nguyễn Văn Mạnh (1991) Các tốn nhiệt tối ưu hóa phi tuyến phương pháp “vượt khe” Tạp chí Năng lượng Nhiệt, 1991 Số Nguyễn Văn Mạnh, Bùi Minh Trí (1996) Một thuật tốn tìm cực trị dựa kết hợp nguyên lý “vượt khe” nguyên lý kéo dãn không gian Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ trường ĐHKT, 1996 Số 12 Nguyễn Văn Mạnh (2004) Tổ hợp phần mềm POWER – tối ưu hóa chế độ vận hành tổ máy lượng nhà máy điện Báo cáo Đề tài NCKH cấp Bộ (2004), mã số B-2003-28-83 Trần Văn Phú (2008), Kỹ thuật sấy Nguyễn Trường Giang cộng sự, Báo cáo nội dung nghiên cứu số “Nghiên cứu, đánh giá lựa chọn chủng loại thiết bị sấy vi sóng phù hợp nấm sò, nấm rơm nấm Linh Chi tỉnh Hưng Yên” Đề tài “Nghiên cứu hồn thiện quy trình cơng nghệ; thiết kế chế tạo thiết bị sấy vi sóng bảo quản số loại nấm ăn nấm dược liệu tỉnh Hưng Yên” (2017) Hoàng Ngọc Thuận, Đặng Thanh Long (2010), “Sử dụng rơm rạ trồng vụ trước bón cho trồng vụ sau đất bạc màu Bắc Giang”, Tạp chí Khoa học Phát triển, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, tập 8, tr.843-849 Mai Văn Trịnh, Bùi Thị Phương Loan, Trần Văn Thể ctv (2014), Xây dựng mơ hình thu gom, xử lý phế phụ phẩm trồng trọt nhằm giảm phát thải khí nhà kính nơng thơn vùng đồng sơng hồng, Báo cáo tổng kết nhiệm vụ giai đoạn 2012-2014, Viện môi trường nông nghiệp Vũ Huy Khuê cộng (2016), Báo cáo tổng hợp, Đề tài KC.05.23/11-15, Trường ĐHBKHN 10 Khánh Minh, 2012 Cơ hội cho nghề trồng nấm Báo Đồng Nai 86 Tài liệu tiếng anh 11 Ridwan Rachmat and Resa Setia Adiandri (2014), EVALUATION OF DRIED STRAW MUSHROOM (Volvariella volvacea) CHARACTERISTICS DRYING BY FAR INFRA RED 12 Ampawan Tansakul * , Rotjarek Lumyong (2008), Thermal properties of straw mushroom 13 Abderraouf Methlouthi, Olivier Rouaud, Lionel Boillereaux (2010), Microwave Applicator with Conveyor Belt System, Excerpt from the Proceedings of the COMSOL Conference, Paris 14 A.K Datta, Fundamentals of heat and moisture transport for microwaveable food product and process development, Handbook of Microwave Technology for Food Applications, Marcel Dekker, Inc (2001) 15 Arun S Mujumdar, Microwave and Dielectric, Drying Handbook of Industrial Drying, Fourth Edition, ISBN 1466596651, CRC Press Taylor & Francis Group (2014) 16 Jens Haala,Werner Wiesbeck, Microwave and Hybrid Heating Processes Including Heat Radiation Effects, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL 50, NO 5, (2002) 17 Metaxas, A.C and Meredith, R.J, Industrial Microwave Heating, IET (the Institution of Engineering and Technology), London (1986) 18 U Erle, Drying using microwave processing, The Microwave Processing of Foods, CRC Press (2005) 19 M Bangay, C Zombolas, Advanced Measurements of Microwave Oven Leakage, Conference paper of Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency 87 PHỤ LỤC I: CODE PASCAL {OBJECTIVE FUNCTION OF OPTIMIZATION} UNIT OP_FUNC; INTERFACE Uses MATH; Var x0:Rvector; Fnc:fileStr; Function AlterTask:boolean; Procedure FuncN; Procedure StartPoint(var x:Rvector); Procedure AnaGrad(var x,G:Rvector); Procedure OptTestFunc(var x:Rvector); IMPLEMENTATION Uses AHEAD, OP_HEAD; Procedure FuncN; Begin case OptTask of 'M':Fnc:='MRs'; 'R':Fnc:='Rsn'; 'W':Fnc:='Wd'; 'P':Fnc:='Plk'; 'O':Fnc:='Osc'; 'E':Fnc:='EqL'; 'N':Fnc:='NoL'; 'L':Fnc:='LPr'; end; End; Function AlterTask; Var R:char; tx:rowStr; Begin AlterTask:=false; tx:='/`Mrosen`/`Rosen`/`Wood`/`Polyak`/`OscId`/`EqLin`/`NolinEq`/`LinPro `'; R:=upcase(getChr('Choose TestFunc: ',tx)); 88 if R in ['M','R','W','P','O','E','N','L'] then begin OptTask:=R; StartPoint(x0); AlterTask:=true; end; End; Procedure StartPoint(var x:Rvector); Var i:byte; Begin for i:=1 to Redim begin x[i]:=0; OptVar.Cd[i]:=false; end; {Xac dinh So bien (n) va Chon Diem xuat phat:} with Func case OptTask of 'M','R':begin n:=2; x[1]:=-1.2; x[2]:=1; end; 'W':begin n:=4; x[1]:=-3; x[2]:=-1; x[3]:=-3; x[4]:=-1; end; 'P':begin n:=4; x[1]:=500; x[2]:=0; x[3]:=2500; x[4]:=3; end; 'O':begin n:=4; for i:=1 to n x[i]:=2.5; end; 'E':begin n:=5; for i:=1 to n x[i]:=5; end; 'N':begin n:=2; x[1]:=5; x[2]:=0.05; end; 'L':begin n:=4; for i:=1 to n x[i]:=4; end; end; {Unchanged Secment:} for i:=1 to Func.n OptVar.Cd[i]:=true; End; {The Gradient of Testing Function} Procedure AnaGrad(var x,G:Rvector); Var a,b,c,d,e:double; i:byte; Begin case OptTask of 'M':begin a:=sqr(x[1])-x[2]; if a>0 then begin G[1]:=200*x[1]; G[2]:=-100; end else begin G[1]:=-200*x[1]; G[2]:=100; end; if x[1]>1 then G[1]:=G[1]+1 else G[1]:=G[1]-1; end; 89 'R':begin a:=200*(sqr(x[1])-x[2]); G[1]:=2*a*x[1]+2*(x[1]-1); G[2]:=-a; end; 'W':begin a:=sqr(x[1])-x[2]; b:=sqr(x[3])-x[4]; G[1]:= 400*a*x[1]+2*(x[1]-1); G[2]:=-200*a+20.2*(x[2]-1)+19.8*(x[4]-1); G[3]:= 360*b*x[3]+2*(x[3]-1); G[4]:=-180*b+20.2*(x[4]-1)+19.8*(x[2]-1); end; 'P':begin for i:=1 to G[i]:=0; for i:=1 to 10 begin a:=-0.2*i; b:=exp(a*x[2]); c:=exp(a*x[4]); d:=1000*exp(a)+2000*exp(a*2); d:=2*(d-x[1]*b-x[3]*c); G[1]:=G[1]-d*b; G[2]:=G[2]-d*x[1]*a*b; G[3]:=G[3]-d*c; G[4]:=G[4]-d*x[3]*a*c; end; end; 'O':begin for i:=1 to G[i]:=0; for i:=1 to 20 begin e:=x[4]*5*i; a:=exp(-x[1]*i); b:=exp(-x[3]*i); c:=sin(e); d:=2e6*(exp(-i)+2*exp(-3*i)*sin(15*i)-a-x[2]*b*c); G[1]:=G[1]+i*a*d; G[2]:=G[2]-b*c*d; G[3]:=G[3]+x[2]*i*b*c*d; G[4]:=G[4]-x[2]*b*cos(e)*5*i*d; end; end; 'E':begin a:=2*(x[1]-7*x[2]-39*x[3]+29*x[4]-100*x[5]); b:=2*(20*x[1]+31*x[2]-26*x[3]-35*x[4]+x[5]); c:=2*(-22*x[1]-30*x[2]-44*x[3]+47*x[4]+9*x[5]); d:=2*(4*x[1]-28*x[2]-16*x[3]-42*x[4]+30*x[5]); e:=2*(-x[1]+2*x[2]-46*x[3]+25*x[4]-300*x[5]); G[1]:= a+20*b-22*c+4*d-e; 90 G[2]:=-7*a+31*b-30*c-28*d+2*e; G[3]:=-38*a-26*b-44*c-16*d-46*e; G[4]:= 29*a-35*b+47*c-42*d+25*e; G[5]:=-100*a+b+9*c+30*d-300*e; end; 'N':begin a:=1e3*(0.1*x[1]*(0.1*x[1]+x[2])+sqr(sqr(x[2]))); b:=1e3*(0.5*x[1]*x[2]+exp(x[2])-1); G[1]:=2*a*(0.02*x[1]+0.1*x[2])+2*b*5*x[2]; G[2]:=2*a*(0.1*x[1]+4*x[2]*sqr(x[2]))+2*b*(0.5*x[1]+exp(x[2])); end; 'L':if GradM='A' then GradM:='M'; end; End; {The Testing Function} Procedure OptTestFunc(var x:Rvector); Var a,b:double; i:byte; Begin Func.fc:=0; Func.fp:=0; with Func case OptTask of 'M':begin fc:=-6.6024-3.9029*x[1]-0.84133*x[2]+0.425118*x[1]*x[2]+0.52119*sqr(x[1])0.08015*sqr(x[2]); fp:=sqr((abs(x[1])+abs(x[1]-4.25)-4.25))/2); fp:=fp+sqr((abs(x[2])+abs(x[2]-3,5)-3.5)/2); fc:=fc+1000000*fp; end; 'R':fc:=100*sqr(sqr(x[1])-x[2])+sqr(x[1]-1); 'W':begin fc:=100*sqr(sqr(x[1])-x[2])+sqr(x[1]-1); fc:=fc+90*sqr(sqr(x[3])-x[4])+sqr(x[3]-1); 91 fc:=fc+10.1*(sqr(x[2]-1)+sqr(x[4]-1))+19.8*(x[2]-1)*(x[4]-1); end; 'P':for i:=1 to 10 begin a:=-0.2*i; b:=1000*exp(a)+2000*exp(a*2); fc:=fc+sqr(b-x[1]*exp(a*x[2])-x[3]*exp(a*x[4])); end; 'O':for i:=1 to 20 begin b:=exp(-x[1]*i) + x[2]*exp(-x[3]*i)*sin(x[4]*5*i); a:=exp(-i) + 2*exp(-3*i)*sin(15*i); fc:=fc+1e6*sqr(a-b); end; 'E':begin fc:=sqr(x[1]-7*x[2]-39*x[3]+29*x[4]-100*x[5]); fc:=fc+sqr(20*x[1]+31*x[2]-26*x[3]-35*x[4]+x[5]); fc:=fc+sqr(-22*x[1]-30*x[2]-44*x[3]+47*x[4]+9*x[5]); fc:=fc+sqr(4*x[1]-28*x[2]-16*x[3]-42*x[4]+30*x[5]); fc:=fc+sqr(-x[1]+2*x[2]-46*x[3]+25*x[4]-300*x[5]); end; 'N':begin a:=0.1*x[1]*(0.1*x[1]+x[2])+sqr(sqr(x[2])); b:=0.5*x[1]*x[2]+exp(x[2])-1; fc:=1e3*(sqr(a)+sqr(b)); end; 'L':begin fc:=18*x[1]-7*x[2]-39*x[3]+29*x[4]+6668.229318; fp:=abs(20*x[1]+31*x[2]-26*x[3]-35*x[4]-7); fp:=fp+abs(-22*x[1]-30*x[2]-44*x[3]+47*x[4]-48); fp:=fp+abs(4*x[1]-28*x[2]-16*x[3]-42*x[4]-4); a:=-2*x[1]-27*x[2]+32*x[3]-24*x[4]-35; if a>0 then fp:=fp+a; a:=10*x[1]-32*x[2]+30*x[3]-31*x[4]-19; if a>0 then fp:=fp+a; a:=5*x[1]+30*x[2]-48*x[3]+45*x[4]-1.7; if a>0 then fp:=fp+a; a:=37*x[1]-4*x[2]+4.5*x[3]-50*x[4]-13; if a>0 then fp:=fp+a; fc:=fc+5.4e-6-1.0e-8; end; end; End; 92 BEGIN OptTask:='N'; GradM:='M'; END 93 ... diện kỹ lưỡng chế độ sấy màng gấc thiết bị Do đó, tiến hành nghiên cứu đề tài:? ?Thiết lập chế độ sấy vi sóng tối ưu cho nấm rơm phương pháp tối ưu hóa đa mục tiêu sở thuật toán vượt khe? ?? nhằm xác... 42 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TỐI ƯU HÓA VÀ TỐI ƯU HÓA HÀM ĐA MỤC TIÊU TRÊN CƠ SỞ LÝ THUYẾT VƯỢT KHE 2.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN TỐI ƯU HĨA ĐA MỤC TIÊU Như biết trình lập dự án, thiết kế hay vận hành... THUYẾT VƯỢT KHE 43 2.1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU HÓA ĐA MỤC TIÊU 43 2.2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN TỐI ƯU HĨA ĐA MỤC TIÊU 46 2.3 KHÁI QUÁT VỀ BƯỚC CHUYỂN ĐỘNG TRONG Q TRÌNH TỐI ƯU HĨA