基于快速激光恒温区的热电偶时间常数的测量

为了解决热电偶时间常数测试中阶跃温度问题, 采用模糊控制算法反馈控制激光器的输出功率, 设计了一种新的参量自适应模糊比例-积分-微分控制算法的闭环控制系统, 并进行了理论分析和实验验证, 测得某K型热电偶的时间常数为421.1ms。结果表明, 该算法能有效缩短平衡时间和增强控温系统的抗干扰能力。该结果对热电偶的校准研究是有帮助的, 具有一定的工程参考及应用价值。     

基于Tornambe控制器的激光器功率反馈控制研究

为了保证激光器功率反馈控制的高精确参数要求,研究使用Tornambe控制器实现该要求。首先对激光器功率反馈进行简要分析,然后针对指标要求,引入Tornambe控制器并运用Simulink进行仿真研究。最后通过Simulink仿真结果进行对比,表明相对于比例积分微分(PID)控制,Tornambe控制器克服了PID控制器中结构参数变化时最优的控制参数需要动态整定问题,并使得激光器功率反馈控制的精度、抗干扰性和鲁棒性均有一定程度改善。     

热电偶时间常数激光测试系统中激光加热研究

为了在热电偶时间常数测试中提供可靠的阶跃温度信号，优化反馈控制效果，进一步缩短阶跃温升信号的上升延时间，确保热电偶时间常数测量的准确性，采用中温黑体炉对高速辐射测温模块进行了静态温度-电压标定，使用激光器对被校热电偶进行加热，获取单次脉宽调制波（PWM）脉宽时间与温度之间的关系式；理论分析了红外辐射测温模块电压与黑体温度、PWM波脉宽时间与温度之间非线性关系的原因，对进一步优化控制效果、建立系统数学模型提供了实验验证。结果表明，红外辐射测温模块输出电压与黑体温度呈4次方关系；单次PWM波脉宽时间与温度呈3次方关系。该实验结果可为控制器反馈控制调节PWM波脉宽时间（占空比）提供理论依据。     

热电偶时间常数测试中阶跃温升信号的研究

为了对热电偶时间常数进行准确测试,采用上升时间5μs、功率500W的大功率半导体激光器作为系统激励源对热电偶进行加热的方法,对时间常数进行了理论分析和实验验证。利用半导体激光器输出连续且光斑能量均匀稳定的优点,解决了原测试系统中传统激励源作用机理的限制。结果表明,由于半导体激光器输出功率恒定,利用闭环反馈控制激光功率的方法,产生激光阶跃温升信号,保证了热电偶的均匀加热,得到了期望的平衡温度;4支不同热电偶时间常数分别测得为2.806s,3.094s,2.229s和2.457s。该反馈控制器具有较强的鲁棒性,测试系统可激发较理想的阶跃温升信号,为热电偶时间常数测试提供高质量的激励源。     

基于热丝法的保护渣析晶实验设备的设计

在一些用来研究保护渣析晶特性的实验设备中,传统的设备价格特别昂贵,而现有的一些设备控温效果差、升温和降温速度慢以及温度控制系统存在超前和滞后的问题。本文设计了一种基于热丝法的改进实验设备,该设备将热电偶既作为加热元件,又作为测温元件。系统以5 ms为一个工作周期,其中4 ms为加热周期,1 ms为测温周期,利用本文设计的转换电路可以将系统切换成不同的工作状态。热电偶产生的热电势信号通过信号放大电路和AD采集电路,最后输入到主控电路中,主控电路再利用线性插值计算将其转换成实际温度。系统采用PID调节方式来修正设定温度与实际温度之间的偏差。从实验结果可以看出,该设备恒温时的误差可以控制在3℃之内,温度测量的精度在6℃之内,整体表现良好。     

基于PLC控制的燃煤锅炉自动化改造

针对目前燃煤锅炉燃烧效能并不高的现状,设计一种基于PLC控制的燃煤锅炉控制系统,将锅炉的自动化水平进行改造。该系统选用热电偶式温度传感器检测温度,用PLC内部的PID控制器来处理参数,将处理后的信号通过执行元件来控制炉温,使系统的自动化程度得到提升,到达最优控制。     

热电偶动态校准及动态补偿技术研究

介绍了利用大功率半导体激光器发出的脉冲激光作为激励源,使被校准热电偶表面产生温升,用响应速度快的红外探测器和对被校准热电偶同时对此温度变化信号进行探测,由于红外探测器的频率响应优于被校准热电偶频率响应,因此,以前者测得的值作为真值来校准后者的动态校准系统。利用该系统对普通K型铠装热电偶进行了动态校准,得到红外探测器和被校准热电偶温度-时间的曲线。热电偶补偿环节采用动态补偿滤波器进行建模,由测得的数据曲线来确定滤波器的阶次和参数,从而确立模型结构,并利用交叉检验法检验模型的正确性。试验表明：通过动态补偿模型减小了热电偶的动态误差,使之更接近于实际值,并给出了普通K型铠装热电偶补偿曲线。     

无人直升机非线性鲁棒控制器设计及仿真

按照Tornambe型非线性鲁棒控制器设计方法,基于某型无人直升机侧向运动数学模型,设计了该型无人直升机侧向飞行姿态保持分散非线性控制系统,该控制系统包含的积分环节补偿了系统内部各种未知因素及外部扰动,通道间解耦效果良好。仿真结果与PID控制相比较,具有很强的抗扰动能力。     

基于S7 300PLC和Wincc的PID参数整定研究

在Wincc中开发的趋势图具有直观性和易操作性的基础上,采用SIMATIC和Wincc软件通信的方法,使用S7 300PLC软件自带的FB41功能块和通过编程设计的FB100功能块对整个闭环控制系统进行模拟。在Wincc中开发出用于PID参数整定的趋势图画面,调节趋势图中IO域的参数,根据生成的跟随信号的波形对PID控制器的参数进行整定。通过对闭环控制系统的仿真实验,得到了在方波给定信号输入下准确稳定的跟随信号,其中比例系数为2.00,积分时间和微分时间分别为10 000 ms和2 000 ms。     

基于模型预测控制的大口径快摆镜随动系统

为了满足地基大口径望远镜精密稳像系统的需求,对大口径快摆镜(FSM)的控制方法进行了研究。为了解决三促动器FSM的运动解耦为系统辨识带来的困难,通过解析法和系统辨识法相结合建立了FSM的传递函数模型。依据该模型,设计了PID控制器与模型预测控制器(MPC),采用仿真和实验两种方式比较了两种控制器的效果。仿真结果表明,在受到阶跃扰动后,MPC控制器的恢复速度是PID控制器的45倍。在50 Hz正弦信号下,由于FSM的大惯量特点,PID控制器有严重的时滞,而MPC控制器能以1.224×10^-6″的误差稳定跟随。在噪声抑制方面,对实时加入10%幅值噪声的随机信号,MPC控制器的噪声抑制效果是PID控制器的13.3倍。实验结果表明,MPC控制器能以0.430″的误差稳定跟随50 Hz正弦信号,其跟踪精度是PID控制器的3.212倍,采用MPC控制器的快摆镜能满足快摆镜高带宽和高精度的需求。     

基于CPLD的温度控制系统

介绍了以CPLD可编程逻辑器件为核心的温度控制系统.温度通过热电偶进行检测,检测信号放大后再进行A/D转换以得到实际温度的数字量.根据实际检测温度利用PID控制算法调整双向可控硅的导通时间来改变加热丝的功率,从而实现温度的调控.该系统利用CPLD实现A/D转换控制以及PID控制算法.系统的硬件结构简单,运行稳定可靠.     

300mm立式炉温度控制系统研制

针对300mm立式炉设备,设计、实现了一套温度控制硬件系统。硬件系统由信号采集模块、PLC模块、工控机、控制信号输出模块等组成。同时,根据工艺特性,设计了一套完整的温度控制软件系统,实现了热偶信号的采集补偿、自动温区分布、PID参数自整定、轨迹规划、斜变升温、工艺恒温等一系列系统功能。温度控制及工艺实验结果表明,该温度控制系统在可靠性、稳定性、精度等方面能够满足氧化工艺的需求,现已成功应用于300mm立式氧化炉设备。     

基于双模糊控制器的水箱液位控制

针对工业锅炉自动控制系统中的水箱系统液位控制问题,提出基于模糊控制器的基础上,设计实现一种双模糊控制器。根据输出信号的误差大小分别利用两个模糊控制器进行控制,控制结果传递给调节器,以实现水箱水位不变。从仿真结果来看,双模糊控制器有效地减小了系统稳态误差,响应时间、超调量、稳定时间等性能优于传统的PID控制。     

基于80C52单片机的电加热数字恒温控制系统设计

针对传统电加热温度潮控系统存在的普遍问题和数字控制控仪表的设计要求,提出了基于数字PID控制算法和89C52单片机的温度控制系统.系统采用AD590传感器检测温度,温度信号经A/D8080转换成数字量,单片机与设定值比较后,执行PID控制算法,并输出控制量去调节可控硅的触发脉冲,从而实现温度的实时显示与实时控制.实验结...     

一种基于PIC单片机的温度检测与控制方法研究

本文介绍了一种基于PIC单片饥的温攫检测与控制系统。主要是以PIC18F25J10单片机为控制器核心,结合热电偶测温及其一种新型的冷端补偿电路,采用固态继电器以PWM方式进行温度控制。软件采用具有纯滞后一阶环节的PID算法程窿。该系统具有温度控制范围广,精发高,可靠性商、成本低等特点。