基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的畜禽粒狀飼料水分測(cè)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張洗玉，朱果露，陳雨欣，高浩源，李嘉樂

（1. 廣西科技師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，廣西 來賓 546199；2. 陜西科技大學(xué)鎬京學(xué)院，陜西 西安 712046）

畜禽粒狀飼料水分含量是表征飼料品質(zhì)的主要參數(shù)[1]。粒狀飼料是指飼料經(jīng)過粉碎，通過特制的壓模壓制成直徑大小不等的顆粒飼料[2?3]。粒狀飼料符合牛、羊、豬等嚙啃生物特性且營(yíng)養(yǎng)豐富，已成為影響和支撐畜禽健康生長(zhǎng)的重要因素[4?5]。畜禽粒狀飼料在生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存及運(yùn)輸過程中對(duì)其水分含量有嚴(yán)格的要求[6]。隨著我國(guó)現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，顆粒飼料品質(zhì)和質(zhì)量也越來越得到重視。粒狀飼料水分含量不僅影響飼料品質(zhì)，還關(guān)系到生產(chǎn)企業(yè)、養(yǎng)殖用戶的經(jīng)濟(jì)效益[7?9]。水分含量過低，降低淀粉的糊化度且飼料硬度大不利于提高畜禽的適口性；水分含量過高，營(yíng)養(yǎng)濃度低且在使用過程中容易發(fā)霉變質(zhì)，甚至使得一些畜禽生病[10?12]。目前，常用的畜禽粒狀飼料水分含量測(cè)定方法為烘干稱質(zhì)量法，這種方法雖然測(cè)定精度高，但是存在諸如人力物力耗費(fèi)大、測(cè)定周期長(zhǎng)、操作難度大及無法實(shí)現(xiàn)飼料水分含量在線快速、無損測(cè)定等問題[13]。國(guó)內(nèi)學(xué)者的相關(guān)研究大多集中在基于電容法、電阻法、紅外線加熱法的經(jīng)濟(jì)谷物、果蔬、土壤、肥料水分等測(cè)定方向[14?18]。牛智有等[19]基于農(nóng)業(yè)物料的介電特性和平行板電容傳感器測(cè)量了不同壓實(shí)狀態(tài)下豬只飼料水分含量，得到豬只飼料介電特性與含水率的數(shù)學(xué)模型。韓志恒等[20]研究了不同頻率測(cè)定條件下稻谷殼水分的電容測(cè)定法，得出溫度、頻率、水分含量和容積密度的關(guān)系。張琦等[21]針對(duì)水產(chǎn)飼料干燥特性，建立了基于指數(shù)函數(shù)的水產(chǎn)飼料干燥過程的水分含量預(yù)測(cè)模型。但對(duì)基于電容法的畜禽粒狀飼料水分含量在線快速、無損測(cè)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面鮮有研究，且亟需專門用于畜禽粒狀飼料水分含量測(cè)定裝置。

為了實(shí)現(xiàn)畜禽粒狀飼料水分含量在線快速測(cè)定，以牛羊粒狀飼料為研究對(duì)象，測(cè)定信號(hào)頻率、溫度和水分含量對(duì)畜禽粒狀飼料介電特性的影響，分析影響電容法測(cè)量粒狀飼料水分含量的主要因素，并基于最小二乘法建立相對(duì)介電常數(shù)、測(cè)試環(huán)境溫度和水分含量之間的數(shù)學(xué)模型，評(píng)價(jià)采用電容法檢測(cè)畜禽粒狀飼料水分含量的可行性，為畜禽顆粒飼料水分含量無損檢測(cè)、在線快速測(cè)定提供模型構(gòu)建技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)原理

直接式測(cè)量和間接式測(cè)量方式在飼料水分含量測(cè)量領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但考慮到國(guó)標(biāo)GB/T 6435—2014 對(duì)畜禽粒狀飼料水分含量測(cè)定有嚴(yán)格的要求，故排除了采取直接式烘箱有損檢測(cè)水分含量的測(cè)量方案，采取間接式電容法無損測(cè)定方案。鑒于此，根據(jù)不同物體介電常數(shù)的差異會(huì)引起其電容量變化這一原理，研制變介質(zhì)型電容水分含量傳感器——差頻式同軸圓柱形電容傳感器，用來測(cè)量待測(cè)粒狀飼料樣品水分含量，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由2個(gè)同心圓柱狀極板構(gòu)成的同軸圓柱形電容器電容值（C）根據(jù)下式計(jì)算：

式中：RB為外圓柱半徑；RA為內(nèi)圓柱半徑；h為圓柱電容器高度；ε為兩圓柱極介質(zhì)的介電常數(shù)。

粒狀飼料初始水分含量為M，初始介電常數(shù)為ε，電容初始值為C，若粒狀飼料水分含量為（M+ΔM），其介電常數(shù)變?yōu)椋é? Δε），則電容改變量為

將上式同時(shí)除以電容C，并將式（1）代入式（2）則可得：

上述電容值的相對(duì)變化與粒狀飼料的介電常數(shù)變化是一種線性函數(shù)關(guān)系。故對(duì)于水分含量為M的粒狀飼料，當(dāng)水分含量變化ΔM時(shí)，其相對(duì)介電常數(shù)亦變化Δε，引起電容變化為ΔC，故ΔC與ΔM也呈線性關(guān)系。

在上述測(cè)定理論基礎(chǔ)上，測(cè)定系統(tǒng)采用電容法對(duì)畜禽粒狀飼料水分含量進(jìn)行測(cè)定，是一種非接觸式非電量電測(cè)法。將圓柱狀傳感器接入振蕩電路中，測(cè)定原理為把待測(cè)牛羊顆粒飼料樣品作為圓柱狀電容器的極間介質(zhì)，水分含量不同的待測(cè)飼料樣品會(huì)使其相對(duì)介電常數(shù)不同，電容水分傳感器的電容會(huì)發(fā)生變化，通過差頻式檢測(cè)電路測(cè)量出電容可以間接得到水分含量?？紤]到電容傳感器容易受環(huán)境溫度等因素干擾及傳感器輸出的電容值變化情況不易檢測(cè)，系統(tǒng)采用將傳感器電容轉(zhuǎn)化為頻率輸出的電路設(shè)計(jì)，把電容傳感器接入振蕩電路中，在各個(gè)不同環(huán)境溫度的條件下，根據(jù)多元回歸分析方法建立畜禽粒狀飼料樣品水分含量和振蕩電路輸出頻率變化（F）的函數(shù)關(guān)系，由此計(jì)算待測(cè)樣品中的水分含量。

1.2 試驗(yàn)硬件設(shè)計(jì)

畜禽粒狀飼料水分測(cè)定系統(tǒng)的硬件部分主要包括主控制器模塊、差頻式圓柱形電容傳感器模塊、溫度測(cè)量模塊、工作電源模塊、高頻信號(hào)發(fā)生模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、獨(dú)立按鍵控制模塊、彩色液晶顯示模塊，其硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.2.1 主控制器模塊 主控制器是粒狀飼料水分含量測(cè)定系統(tǒng)硬件電路的核心，考慮到高可靠分析處理獲取的數(shù)據(jù)且快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)粒狀飼料水分含量測(cè)量，選取32 位嵌入式芯片STM32F103C8T6 通過運(yùn)行相應(yīng)的軟件程序來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確識(shí)別和采集傳感器每幀數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送、進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和送入液晶進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示等設(shè)計(jì)功能。

1.2.2 差頻式電容檢測(cè)模塊 平行板電容傳感器適用于皮革、紙板等片狀被測(cè)物的水分含量檢測(cè)，而圓柱形傳感器適用于小顆粒狀待測(cè)物。考慮到待測(cè)粒狀飼料裝入容器中會(huì)產(chǎn)生氣隙使得其介電常數(shù)值較小且擴(kuò)寬傳感器極板有效面積，故采取抗干擾同軸圓柱形電容傳感器。選擇2 組材質(zhì)、面積等均相同的圓柱形電容器，一組作為檢測(cè)粒狀飼料水分含量用，另外一組傳感器為空。分別將兩組電容器的上下極板固定在同一個(gè)平面，始終保證2 組傳感器的兩極板間距相同，即2 組傳感器除極間介質(zhì)不同外其他條件均保持相同。

STM32F103C8T6 同時(shí)采集2 組傳感器的輸出頻率值并求其差值。基于采用了差頻式傳感器后最終系統(tǒng)輸出值還會(huì)受環(huán)境溫度影響的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)中對(duì)測(cè)定環(huán)境溫度值進(jìn)行補(bǔ)償。電容檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路如圖3 所示，下面對(duì)其關(guān)鍵模塊電路設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。

振蕩電路主控核心芯片選用高頻信號(hào)源MAX308，當(dāng)圓柱形電容傳感器的輸出電容值發(fā)生變化時(shí)，MAX308將其作為波形產(chǎn)生電路的一部分，使得電容的改變量轉(zhuǎn)換為輸出頻率的改變量。MAX038 供電電壓為±5 V，其基本振蕩器是1 個(gè)交變的以恒流向電容器（CF）充電和放電的張弛振蕩器。充電和放電的電流由流入IIN 的電流調(diào)節(jié)，并由加到FADJ 和DADJ 上的電壓控制。當(dāng)VREF=0時(shí)，IIN 端的電流變化范圍為2～750 μA，當(dāng)在FADJ引腳上施加±2.4 V電壓時(shí)，可改變±70%的標(biāo)稱頻率(與VFADJ=0 V 時(shí)比較)，此方法可精確控制頻率。系統(tǒng)的頻率信號(hào)為信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出信號(hào)，為幅值在-2～2 V 的方波信號(hào)，在圓柱形電容傳感器內(nèi)部安裝具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，并將其與MAX308 振蕩電路接在一起。測(cè)定過程中，溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)定環(huán)境溫度，利用熱敏電阻對(duì)溫度的敏感性，對(duì)溫度影響進(jìn)行一定的補(bǔ)償。

1.3 試驗(yàn)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件控制系統(tǒng)由STM32F103C8T6 單片機(jī)控制模塊和上位機(jī)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊兩部分構(gòu)成。下位機(jī)控制模塊以STM32 為微控制器檢測(cè)輸出的方波脈沖頻率，利用所建立水分含量數(shù)學(xué)模型，得出水分與頻率以及其他關(guān)鍵影響因素的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系并將粒狀飼料水分含量在液晶上實(shí)時(shí)顯示。該測(cè)定系統(tǒng)分析了由于測(cè)定系統(tǒng)內(nèi)部原因所造成的誤差，將其模型及改善算法通過數(shù)據(jù)處理程序的方式存儲(chǔ)于STM32 嵌入式單片機(jī)和上位機(jī)軟件程序中，達(dá)到處理測(cè)定數(shù)據(jù)誤差的目的。

下位機(jī)控制系統(tǒng)的程序流程如圖4 所示，主要由初始化、溫度測(cè)量、按鍵及顯示、存儲(chǔ)器程序等部分構(gòu)成。采用卡爾曼智能濾波算法及各項(xiàng)抗干擾措施，以除去干擾信號(hào)影響和提高對(duì)有效信號(hào)處理性能。用戶在人機(jī)交互界面上實(shí)現(xiàn)對(duì)粒狀飼料水分含量測(cè)定的日常管理。在PC 上能夠?qū)λ鶞y(cè)定的水分含量數(shù)據(jù)進(jìn)行接收并實(shí)時(shí)顯示水分含量變化曲線，重要信息可進(jìn)行保存、備份、查詢及打印。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

選擇電容法測(cè)定畜禽粒狀飼料水分含量，飼料介電常數(shù)不僅與其水分含量有關(guān)系，還受飼料品種（N）、環(huán)境溫度（T）、飼料裝載的緊實(shí)程度（D）影響。上述關(guān)鍵因素都是隨機(jī)的，故系統(tǒng)沒有確定的數(shù)學(xué)模型建立。通過對(duì)所測(cè)定的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究，利用多元回歸分析方法建立模型，并基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合算法消除多傳感器數(shù)據(jù)融合補(bǔ)償溫度、緊實(shí)度等因素所造成的測(cè)定誤差。

1.4.1 數(shù)學(xué)模型建立 畜禽粒狀飼料水分含量測(cè)定系統(tǒng)要能檢測(cè)出由不同材料配制而成的飼料品種，就需要針對(duì)每種待測(cè)品種建立數(shù)學(xué)模型，將市面上份額較多的待測(cè)物數(shù)學(xué)模型參數(shù)存入STM32微處理器中。實(shí)際測(cè)定過程中用戶可以自動(dòng)選擇調(diào)取其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。對(duì)于每種不同材料制成的粒狀飼料，要測(cè)定其水分含量，必須要建立其水分含量與頻率值、環(huán)境溫度、裝載的緊實(shí)程度的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，其具體函數(shù)關(guān)系可抽象為：

在本次擬合中對(duì)牛羊顆粒飼料進(jìn)行了多次數(shù)據(jù)測(cè)定和分析，得到在不同溫度下待測(cè)樣品水分含量與頻率值的二維、三維曲線圖。將大量測(cè)定數(shù)據(jù)應(yīng)用于MATLAB 軟件對(duì)回歸曲線進(jìn)行擬合，MATLAB 能提供可視化的圖形界面便于用戶理解多元回歸方法。最終借助于最小二乘法建立該測(cè)定系統(tǒng)最佳數(shù)學(xué)模型。

1.4.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 基于3層誤差反向傳播的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)粒狀飼料水分含量測(cè)定值進(jìn)行有效信息融合，具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖5 所示。其中正向傳輸、反向傳輸過程會(huì)反復(fù)，直至誤差信號(hào)在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。

在不同溫度（5、10、15、20 ℃）下測(cè)定不同水分含量（10%、12.5%、14%、15.5%、17%）的待測(cè)牛羊粒狀飼料樣品，并把各個(gè)傳感器測(cè)定到的頻率、溫度、質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)果作為融合算法的3個(gè)輸入信息值傳輸?shù)诫[含層上。其中，3 層網(wǎng)絡(luò)的輸入層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為3，輸出層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為1，隱含層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)通過經(jīng)驗(yàn)或是多次訓(xùn)練比較來確定。設(shè)輸入神經(jīng)元個(gè)數(shù)為n、輸出神經(jīng)元個(gè)數(shù)為m，隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)為k，通常使用求取神經(jīng)元范圍的公式得出神經(jīng)元取值范圍如式3所示：

由于c的取值范圍為[1，10]，輸出個(gè)數(shù)為1 個(gè)，輸入個(gè)數(shù)為3 個(gè)，則據(jù)上式可得出隱含層神經(jīng)元的取值范圍為[3，12]，在3 層BP 算法設(shè)計(jì)中隱含層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為8。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)選用Sigmoid 雙曲正切非線性函數(shù)，隱含層和輸出層采用purelin 的激活函數(shù)，采用trainlm 函數(shù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。根據(jù)上文神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建預(yù)測(cè)模塊及訓(xùn)練步驟進(jìn)行訓(xùn)練，基于MATLABR 軟件，對(duì)隱含層和輸出層采用purelin 的激活函數(shù)，模型訓(xùn)練函數(shù)為trainglm。利用MATLAB 運(yùn)行trainglm 函數(shù)對(duì)待測(cè)樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練直至滿足訓(xùn)練要求及訓(xùn)練目標(biāo)，以確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值，從而實(shí)現(xiàn)多傳感器信息融合算法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法融合過程的流程如圖6 所示。把頻率、溫度、質(zhì)量數(shù)據(jù)結(jié)果繪制成相應(yīng)的表格，利用查表法把多傳感器信息有效融合技術(shù)應(yīng)用STM32 控制器中，提高粒狀飼料水分含量測(cè)定的精準(zhǔn)度。

2 結(jié)果與分析

按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及考慮到養(yǎng)殖用戶便于操作和后期維修保養(yǎng)，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型如圖7所示。將粒狀飼料裝滿圓柱形電容傳感器，按下開關(guān)按鍵在系統(tǒng)規(guī)定時(shí)間內(nèi)能夠自動(dòng)測(cè)定出粒狀飼料水分含量并在彩色液晶顯示器上實(shí)時(shí)顯示，在上位機(jī)上可觀察測(cè)定數(shù)據(jù)。系統(tǒng)額外設(shè)置有4個(gè)獨(dú)立按鍵，以完成用戶對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的在線修正，系統(tǒng)水分含量測(cè)定結(jié)果在彩色液晶顯示器上實(shí)時(shí)顯示。在圓柱形傳感器的傳感頭基礎(chǔ)上，利用熱傳遞規(guī)律和相變控溫材料的特性設(shè)計(jì)相變溫控結(jié)構(gòu)，使得電容傳感器有效測(cè)量范圍內(nèi)的溫度基本保持不變，對(duì)測(cè)定溫度進(jìn)行補(bǔ)償。為提高系統(tǒng)測(cè)定速度，系統(tǒng)中采用了E2PROM 存儲(chǔ)器模塊AT24C02，用以存儲(chǔ)不同檢測(cè)樣品的系統(tǒng)標(biāo)定參數(shù)值。用戶可通過上位機(jī)PC 來接收和顯示數(shù)據(jù)以及粒狀飼料水分含量數(shù)據(jù)變化曲線。

2.1 畜禽粒狀飼料樣品主成分?jǐn)?shù)據(jù)篩選

在分析設(shè)計(jì)測(cè)定系統(tǒng)的測(cè)量精確度時(shí)，取已配制好的不同水分含量的牛羊粒狀飼料樣品，利用設(shè)計(jì)的系統(tǒng)對(duì)待測(cè)飼料樣品的水分含量進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)定，利用上位機(jī)軟件存儲(chǔ)大量飼料水分含量數(shù)據(jù)。以GB/T 6435—2014 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)烘干法測(cè)定出的樣品水分含量作為基準(zhǔn)值，通過對(duì)比測(cè)量試驗(yàn)來檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)定精度。預(yù)先制備10%～17%（依次為10%、12.5%、14%、15.5%、17%）的待測(cè)水分含量牛羊粒狀飼料樣品，其中飼料按1.5%的水分含量間隔制備樣品。在不同溫度（5、10、15、20 ℃）下測(cè)定不同水分含量牛羊粒狀飼料樣品。

2.2 畜禽粒狀飼料水分含量測(cè)定對(duì)比

在國(guó)標(biāo)規(guī)定的試驗(yàn)條件下用烘干法對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行水分含量測(cè)定，同時(shí)在5～20 ℃內(nèi)用水分測(cè)定系統(tǒng)進(jìn)行樣品測(cè)定，其部分水分含量試驗(yàn)數(shù)據(jù)用MATLAB 進(jìn)行擬合如圖8 所示。通過曲線對(duì)比發(fā)現(xiàn)，與烘干法相比，設(shè)計(jì)的測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定絕對(duì)誤差小于1.2%。

使用市場(chǎng)上畜禽飼料制造與加工領(lǐng)域內(nèi)各種水分含量測(cè)定儀與設(shè)計(jì)的測(cè)定系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比測(cè)量試驗(yàn)，其在測(cè)定時(shí)間、工作性能等方面的結(jié)果如表1所示。從表1 可看出，設(shè)計(jì)的測(cè)定系統(tǒng)僅耗時(shí)5～8 s，且易于連續(xù)在線測(cè)定。

表1 畜禽粒狀飼料水分含量對(duì)比測(cè)量試驗(yàn)結(jié)果Tab.1 Comparative measurement of moisture content in granular feed for livestock and poultry

2.3 畜禽粒狀飼料水分含量測(cè)定重復(fù)性誤差

將粒狀牛羊飼料放入圓柱形電容傳感器后不改變外界測(cè)定條件，對(duì)上述水分含量相同的粒狀飼料多次測(cè)定，并基于測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)性誤差測(cè)量，其結(jié)果如表2 所示。在測(cè)定次數(shù)為200 時(shí)，測(cè)定重復(fù)性誤差會(huì)隨著粒狀飼料水分含量的逐步增加而呈現(xiàn)出遞增趨勢(shì)，但最大重復(fù)性誤差仍小于0.2。

表2 畜禽粒狀飼料水分含量測(cè)定重復(fù)性誤差Tab.2 Repeatability error of moisture determination in granular feed for livestock and poultry

3 結(jié)論與討論

本研究針對(duì)畜禽粒狀飼料水分含量在線快速、無損檢測(cè)的需求，以牛羊粒狀飼料樣品為試驗(yàn)對(duì)象，利用基于電容法的差頻式同軸圓柱形電容傳感器水分含量測(cè)定系統(tǒng)，在5～20 ℃下對(duì)水分含量為10%～17%牛羊粒狀飼料進(jìn)行測(cè)量，研究粒狀飼料水分含量與飼料品種、環(huán)境溫度、飼料裝載的緊實(shí)程度間的關(guān)系，并利用多元回歸分析方法建立了粒狀飼料樣品水分含量模型。將影響畜禽粒狀飼料水分含量的主要因素即信號(hào)頻率、測(cè)定環(huán)境溫度、飼料樣品容量值通過BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多數(shù)據(jù)有效融合，提高了粒狀飼料水分含量測(cè)定精準(zhǔn)度。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，得到如下結(jié)論。

（1）牛羊粒狀飼料樣品在放入圓筒式電容傳感器后，采用差頻測(cè)量方式將電容傳感器的電容變化量轉(zhuǎn)化為頻率變化量輸出，可以降低傳感器的邊緣誤差。測(cè)定環(huán)境溫度對(duì)電容傳感器輸出值所造成的影響可利用相變控溫材料的特性設(shè)計(jì)相變溫控結(jié)構(gòu)來保證電容傳感器在有效測(cè)量范圍內(nèi)溫度基本保持不變。

（2）通過對(duì)比測(cè)量和重復(fù)性誤差測(cè)量試驗(yàn)驗(yàn)證畜禽粒狀飼料水分含量測(cè)定系統(tǒng)的工作性能，測(cè)定絕對(duì)誤差小于1.2%且重復(fù)性誤差小于0.2，測(cè)定時(shí)間為5～8 s。但本試驗(yàn)是基于特定的環(huán)境、條件進(jìn)行的，所選取的牛羊飼料樣品僅是諸多畜禽飼料中的一種，因此，試驗(yàn)結(jié)果具有一定的局限。

（3）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合算法在畜禽粒狀飼料水分測(cè)定模型上建立，具有較高的擬合精度，有效提高了畜禽粒狀飼料水分含量測(cè)定系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性且獲得了較高精度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。但試驗(yàn)數(shù)據(jù)樣本的全面性和準(zhǔn)確度會(huì)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果存在一定影響，后續(xù)進(jìn)一步拓寬不同水分含量飼料樣品采集范圍及完善預(yù)測(cè)模型才能確保神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的融合值最趨近于粒狀飼料真實(shí)水分含量。