基于89C52的油气分析箱体温度控制系统的设计

介绍了以XAT89C52单片机为核心的温度控制系统,用来控制油气分析箱体的温度.该系统的环境温度范围在-40℃～+70℃,控制温度为20℃左右.通过硬件和软件的设计利用固态继电器 实现加热和制冷控制,使温度达到设定值.控制精度达到±0.5℃.     

直热式毛细管柱升温系统的设计

本文介绍了一种满足快速气相色谱要求的直热式毛细管柱升温系统的设计方案。采用毛细管柱直接通直流电加热的升温方法,铂电阻恒流源三线制测量温度,PID算法计算PWM波占空比对加热功率进行控制。最后得到最快可在30s内将毛细管从室温加热到稳定的200℃,升温速率从1℃/s到10℃/s可调节,控温精度0.2℃,低功耗,可满足便携式快速GC要求的毛细管柱升温系统。     

小型温控系统的研究

本文介绍了基于ADuC841单片机和半导体加热制冷片的小型温度控制系统设计.本设计采用半导体加热制冷片作为温度控制的执行部件,温度传感器DS18B20进行温度检测并提供反馈信号,在控制器单片机上实现增量式PID控制算法.本设计的应用为实现快速、精确的小型温度控制系统提供了一种体积小、功耗低、经济有效的解决方案.     

变系数PID控温系统在半导体气体传感器中的应用

提出了一种用于半导体气体传感器的温度控制电路,包含键盘输入、液晶显示、温度采集、数控调压等模块,采用变系数PID算法实现对降压模块输出电压的调控,控制气敏元件的温度.实验表明:与恒压加热和常规PID控温相比,变系数PID控温的调节时间短、超调量小,具有较强的抗干扰能力.350℃加热时,与恒压加热相比调节时间从234 s缩短到了6 s,当环境温度从30℃变化到50℃时恒压加热敏感元件温度上升9℃,而改进后温度变化不超过0.3℃,是一种很有潜力的半导体型气体传感器控温系统.     

制冷与空调产品性能测试系统开发

为加强制冷空调产品的性能检测,保证制冷空调产品向高效、节能的方向发展.按照国家标准,开发了多功能制冷与空调产品性能测试系统,分析了该试验台的工作原理,介绍了测控系统的软、硬件设计方案,重点对该测控系统软件设计中采用的多线程和动态链接库技术作了论述.运行结果表明,该性能测试系统功能齐全,工作可靠.     

基于增量式PID算法和逆变调功的外层空间温度环境模拟系统设计

针对外层空间温度环境模拟系统需承受高剂量辐照的要求,建立了空间温度和辐照环境模拟系统的结构模型,选用制冷机组和加热组件实现了系统加热和制冷,结合防冻液循环与气体循环的方式实现了环境模拟温箱温度远程控制和防辐照设计。将温控过程分为制冷、加热和保温3个阶段,并采用增量式PID控制算法、逆变调功方法和模糊控制方法进行控制,温控效果良好。试验结果表明,环境模拟温箱实际温变曲线与设定的温变曲线拟合良好,达到了主要技术指标,可以满足空间温度环境模拟系统的要求。     

基于TEC的小型快速高精度恒温系统设计

为研究半导体器件的瞬态热学特性,研制了基于半导体加热制冷片(TEC)的小型快速高精度恒温系统;论述了基于STM32F103RBT6的加热制冷恒温系统设计,系统以微控制器STM32F103RBT6,恒温驱动电路,TEC和温度采集电路为硬件,用数字PID(proportion integration differentiation)算法实时调整输出脉宽调制信号PWM(pulse-width modulation),直到温度在预设精度范围内,从而实现恒温控制;系统采用H桥电路实现快速加热制冷,恒温驱动电路采用无源滤波器和有源滤波器构成的混合滤波器大大降低了电流纹波,提高了系统控温精度;实验结果表明,恒温系统工作稳定可靠,控制精度高,可快速加热制冷,在微小型恒温系统研制方面有一定的实用和推广价值。     

智能化生物杂交电子测控系统的研究

本文介绍了基于MEGA128单片机的智能化生物杂交电子测控系统的整个设计及开发过程,其中涉及到单片机的人机交互界面(键盘、显示),三路步进电机的细分驱动及控制,以及基于半导体加热制冷片的PID温度控制三个主要部分的内容.     

油井电磁清蜡器中电磁-热耦合场的数值模拟

为了减少感应加热对电磁清蜡器腔管的热蚀,提高电磁清蜡器的使用寿命,在分析油井电磁清蜡器感应加热过程的基础上,利用ANSYS的APLD语言建立了电磁清蜡器的电磁热耦合场有限元模型.重点对油井电磁清蜡器处理腔管中的电磁—热耦合场进行了仿真分析,得出了腔管内外壁的温度分布规律.仿真结果表明:电磁感应加热5s,钢管表面温度升高至175.128℃;加热10s钢管表面温度达到了343.286℃,避免了常规电阻式加热钢管明显的温升滞后现象,体现了电磁感应加热的升温速度快的特点,20s后钢管内的温度分布比较均匀,钢管总体温度在490～ 569℃的范围内,钢管内壁与钢管表面温差在77.323℃以下.     

基于半导体制冷器件的小型温度控制系统

本文介绍了基于半导体制冷器件的小型温度控制系统的设计思想以及实现方法。重点研究了半导体制冷器件的基本原理、系统构成、以及PID控制方法的单片机（SCM）实现。系统经实际测试,温度可在-2．5℃到60℃范围内设定,设定精度0．1℃,超调量不超过2℃,稳定后最大波动0．5℃以下。采用此方法设计的小型温度控制系统摒弃了传统使用压缩机的制冷技术而采用半导体制冷器件,因而具有控制灵活,控制精度高的优点,并显著降低了成本。能够满足生物、医学以及一些工业领域对小型恒温箱的要求,具有一定的推广应用价值和市场前景。     

小型计算机在冷库制冷工艺过程中的应用

本文介绍小型工业控制机在一座万吨级冷库制冷工艺过程控制中的应用.简要论述了方 案选择、系统设计、可靠性措施及投产运转情况.鉴于制冷系统具有大惯性的特点,采用价格 低廉、功能较简单的JS-10B机作实时过程控制,比较充分地发挥了简易小型机的功能.通过 软硬件结合的措施,提高了本系统的可靠性与抗干扰性.     

深部开采局部降温技术在徐庄煤矿的应用

分析了徐庄煤矿深部开采局部地区热害现状及井下局部制冷降温系统的设计要求;提出了适用于徐庄煤矿的局部可移动机械制冷降温方法:采用闭式循环水系统,并采用2台TS-300B井下制冷装置分别对-750水平西轨道大巷和胶带输送巷道进行制冷降温;介绍了制冷降温系统的设计方案,测试了系统降温效果,并进行了效益分析。现场应用结果表明,井下局部制冷降温系统大大改善了井下工作环境,提高了高温条件下职工的出勤率及生产效率,但还存在制冷装置排热受环境影响较大、冷凝器喷淋水损失较大等问题。     

Optimal on–off control of refrigerated transport systems

This paper presents a hysteretic on–off control scheme with optimization algorithms for temperature regulation in refrigerated transport systems. A nonlinear dynamic refrigerated transport system model, which consists of a refrigeration unit and a cargo space, is developed. The model serves as an analytical tool for control design. An optimal on–off control strategy is developed based on the time domain analysis of the temperature oscillations. A cost function involving temperature variations from the set-point, energy consumption and average compressor on–off cycling frequency is introduced for minimization. Choices of weighting values in the cost function give the flexibility of the control approach to meet different requirements. Simulation examples are presented that demonstrate the ability and robustness of the proposed method in achieving tighter temperature regulation and higher system efficiency control in transport refrigeration systems. The simulations are augmented by experimental validation via a novel hardware-in-the-loop load emulation approach.     

基于PLC的低温环境试验室控制系统

介绍了S7—300系列PLC应用于低温制冷系统温度控制的工艺设计及实现技术。首先简要分析了该系统的组成及控制工艺要求，然后重点讨论了其控制策略和软硬件配置。该系统实现了低温制冷温度的自动控制和监视，仿真结果表明，该系统完全达到了设计规定的性能指标和要求，且运行可靠。     

基于虚拟仪器的红外探测器制冷曲线测试系统

由于红外探测器的制冷控制参数与系统的电、热等物理参数有关,设计一个基于虚拟仪器技术的红外探测器制冷曲线测量与调试系统,利用程控电源和程控数字万用表实现制冷系统的特性测试,为嵌入式制冷控制器设计提取模型参数和完成的算法奠定了基础。     

基于SAB80C166微控制器的摊铺机自动控制系统

SAB80C166是一种以嵌入式实时控制应用为设计目标的高性能16位控制器。它广泛应用于汽车电气、工程机械、机器人控制和工业控制等计算机控制系统。文章在分析80C166微控制器结构及性能基础上,给出了LTU125沥青混凝土自动摊铺机控制系统的设计方案。     

Pt100的精密恒温水箱测控系统设计

针对恒温水浴高精度温度控制要求,设计了一种新型恒温水箱智能测控系统.系统采用MSP430单片机作为核心,使用Pt100温度传感器为测温元件,以半导体致冷器(TEC)为制冷元件,结合比例-积分-微分(PID)算法和脉宽调制(PWM)控制来实现对目标对象温度的精确控制.系统测温范围设定在0～60℃,样机性能测试结果表明:该系统可以实现测温精度优于±0.05℃的控制要求,具有±0.01℃的分辨率,控温精度±0.2 ℃.实际应用表明:该系统可靠性好、控制精度高、性能稳定、操作简便及通用性强,具有较高的实用价值和应用推广价值.     

高精度星敏感器温度测量系统设计与实现

针对环境温度对高精度星敏感器测量精度的影响,设计了基于FPGA和AD7416的星敏感器温度测量控制系统。以FPGA作为主控制器,通过I2C总线控制温度传感器AD7416采集温度并控制制冷系统对星敏感器进行制冷,使其工作在-20℃-0℃范围内。实验结果表明,该系统测量速度快,测量精度高,提高了星敏感器的成像质量和测量精度,可满足星敏感器系统要求。     

A robust adaptive dynamic surface control for a class of nonlinear systems with unknown Prandtl–Ishilinskii hysteresis

In this paper, a robust adaptive dynamic surface control for a class of uncertain perturbed strict‐feedback nonlinear systems preceded by unknown Prandtl–Ishlinskii hysteresis is proposed. The main advantages of our scheme are that the explosion of complexity problem can be eliminated when the hysteresis is fused with backstepping design and, by introducing an initialization technique, the ??_∞ performance of system tracking error can be achieved. It is proved that the new scheme can guarantee semi‐global uniform ultimate boundedness of all closed‐loop signals and make the convergence of the tracking error to an arbitrarily small residual set. Simulation results are presented to demonstrate the efficiency of the proposed scheme. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.