精密热压成型机关键技术研究与实现

随着光学电子设备在航天航空、仪器仪表和消费电子等领域的广泛应用,其显示屏及装饰面板的设计形式多样,且3D曲面玻璃更是一种潮流。因此,热压成型就成为量大面广的曲面玻璃制造的核心技术。针对精密成型设备的温度分布与控制及其压力控制等问题,开展精密热压成型关键技术研究,建立多工位成型工艺的仿真模型和加热板传热模型,模拟了玻璃在成型过程中温度变化历程以及加热板表面的温度分布,优化设计出一种新型蛇管式加热管;并研制了精密温控系统和精密压力控制系统,测试结果表明,该温控系统精度在±2℃以内,压力控制响应精度为0.001 MPa,能满足热压成型的要求。开发了多工位精密热压成型样机,建立一套可靠的工艺流程,并利用该样机开展了曲面玻璃的热压工艺试验研究。试验结果表明:压型温度为800℃,压力为0.6 MPa时,可实现成型玻璃轮廓度0.010 mm,表面粗糙度Ra0.02μm,良品率达90%以上。     

超荧光光源温度动态特性的分析及控制

针对高精度光纤陀螺对光源稳定性的需求,提出了一种以32位数字信号处理器TMS320F2812为核心的掺铒超荧光光纤光源(SFS)的数字化温控方案。以该光纤光源(SFS)为研究对象,分析了现有的光源温度控制技术的优缺点;在模拟控制方案的基础上,提出了"数字恒流源+数字温控"的方案。研究了热电制冷器(TEC)的工作特性、SFS泵浦源的内部结构和传热机理,建立了SFS光源管芯温控系统的数学模型。设计了相应的连续域超前-滞后校正网络,并进行控制器的离散化处理,得到了PID数字补偿控制算法。最后,实验验证了SFS光源的数字化温控系统的温控精度。结果表明,在20~90℃,系统温控精度优于±0.05℃,满足了光纤陀螺低功耗、小型化等要求。     

绢丝厂煮茧温度单片机控制的软件抗干扰设计

绢丝厂煮茧温度控制,过去一直由人工进行,为了提高温控精度,提高工效,减轻劳动强度,我们设计了单片机温度控制仪,用以对煮茧水温进行自动测量和自动控制。其技术指标要求是;测温范围0～100℃,温度设定值可调,温控误差±0.5℃,采用PID调节,P、I、D参数可现场整定调节。     

半导体温控系统性能的等效电路分析

半导体制冷片因其无运动部件、可靠性高、易于控制等优点,被广泛应用于各种场合的温度控制设备。系统加热制冷时的功耗、加热和冷却速率、温度控制精度等指标影响了温度控制系统的综合性能,使用合适的热分析方法对指导温控系统设计非常重要。现基于热电相似性理论建立了一个典型半导体温控系统的热电等效电路,通过电路仿真设计软件对该温控系统的静态和动态性能进行了分析,结果表明使用等效电路模型对半导体控温系统性能进行分析是可行的。     

基于模糊PID算法的挤出机机筒温度控制系统设计

针对传统塑料挤出机机筒温度控制系统存在的收敛时间长、超调量大、温度控制精度低的现象,对塑料挤出机机筒的温度控制采取模糊PID控制算法,可以使系统既具有PID控制的可靠性和快速性,又具有模糊控制的高鲁棒性和强适应性,并能消除传统温控系统中普遍存在的温度控制不确定时滞,从而确保系统具有良好的动、静态特性,保证精确控温。开发了基于西门子S7-300 PLC平台的模糊PID温度控制系统,经过现场测试,稳定时间较开关控制法缩短30%左右,超调量确保在2℃以内,达到良好的控制效果。     

内模PID控制在RFID封装设备温控系统中的应用

针对无线射频识别(RFID)封装设备导电胶热压固化模块,温控系统通道多、相互独立、控制参数整定复杂等特点,提出了简化参数整定且兼顾系统性能的先进控制策略:内模控制(IMC)。仿真和实验结果表明:将内模PID控制策略应用于RFID导电胶热压固化工艺中,能够有效提高温度控制品质。     

基于常规PID和风门开关控制的PCR基因芯片温度快速跟踪算法的研究

在PCR仪中,基因芯片的制作过程对温度控制有着很高的要求,要求升降温速度快,稳态精度高,并且具有良好的温度跟踪性能,普通温控方案和算法难以实现.在详细分析系统结构和特性的基础上,将常规PID控制与风门开关控制方式相结合,提出一种基于PID和风门开关控制的温控算法,解决了温度快速跟踪问题.实际控制结果为最大超调量为3℃,稳态精度为±0.5℃,升温速度可达3℃/s,降温速度可达4℃/S.     

基于RS-485网络的产品老化间微机集散温控系统

针对电子产品老化间的温控要求,提出将现场控制的工作站由Rs-485连接的异步数据块串行通信方式现场组网,确保了集散温控系统上下位机通信网络的实时性和可靠性;现场控制以89C52单片机为核心,采用分段控制和PID算法相结合的控制方法,确保了温度控制精度.     

显微镜载物台温度自动控制系统的设计与实现

针对目前显微镜载物台自动温控系统的不足,设计开发一种基于C8051F021的显微镜载物台温度自动控制系统。该系统采用高精度PT100作为测温传感器,运用模糊自整定PID(Fuzzy-PID)算法,控温范围为-10.0-40.0℃,温度控制精度为±0.3℃。实际应用表明,该温控系统响应快、超调量较小、运行稳定可靠,具有一定的实用性和推广价值。     

基于模糊PID算法的电锅炉温度控制

针对直热式热水电锅炉的温控特点,设计了一种模糊PID算法来控制电锅炉温度,克服了传统温控系统中不能建立复杂系统数学模型的困难,得到了很强的鲁棒性、良好的动态性能和稳态精度,并运用Matlab软件的Simulink仿真环境,对温度控制系统性能和抗干扰能力进行了仿真分析.     

塑料微流控芯片热压成形温度控制装置

采用聚合物如塑料等制作微流控芯片是拓展芯片应用,实现芯片产业化的关键。温度是塑料微流控芯片热压成形过程中的重要工艺参数。本文采用半导体热电致冷堆,设计了适合塑料芯片制作的温度控制装置;分析了升降温过程中所需的加热／制冷功率,并对升降温特性进行了研究;设计了半导体热电致冷堆供电电源装置。对温度控制装置的升／降温及温度控制精度进行了实验,并给出了实验结果。     

模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究

为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于某型热像仪分子筛激活机中恒温炉温控系统的模糊参数自整定PID控制器,它基于PID参数的优化规律利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定.与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度超过了设计指标,且结构简单、计算量小.系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值.     

基于LPC2103的模糊PID温度控制器设计

为使温度控制器的动态性能和稳态精度满足控制系统的要求,控制器采用了一种新型的模糊PID控制算法;温度测量采用Pt100,信号调理采用高精度运算放大器OP07,采用控制器LPC2103处理器制作了温度控制器;温度控制器采用PWM控制,控制器经模糊PID控制算法确定PWM脉冲宽度。为更好确定电阻炉温度控制系统的控制参数,采用实验的方法对电阻炉的数学模型进行了识别。在matlab仿真的基础上确定模糊PID控制参数,电阻炉的温度控制实验结果表明该温度控制器满足系统控制要求。     

基于光伏充电的高效热电散热系统研究

针对大功率光学器件和设备的热严重影响其稳定性、性能和使用寿命的问题,提出了一种基于能量回馈的智能高效热电散热系统。利用基于改进的增量式比例积分微分（PID）算法快速实现高精度温度控制,通过能量回收机制实现热电制冷器（TEC）制冷效率的提升。采用光伏充电为主、电源充电为辅的电源管理策略,通过上位机监测与控制实现对两组蓄电池的高效充放电切换。同时,利用Python+PyQt5为散热系统搭建可视化图形操作界面。研究表明,设计的实验系统实现了对TEC器件的电路信息监测与温度高效控制,可为解决大功率光学器件和系统的散热问题提供参考。     

电液伺服扭振试验机模糊PID控制仿真研究

为提高电液伺服扭振试验机控制系统抗参数变化和干扰的能力,保证控制精度,提出了应用于本试验机控制系统的模糊PID控制。首先根据控制系统结构原理建立了控制对象的数学模型。然后设计了模糊PID控制器,使用正交试验法对PID控制参数进行整定,以获得较优的PID控制参数,同时使用模糊控制器对PID的控制效果加以修正。最后利用MATLAB／Simulink对控制系统进行了仿真。仿真结果表明：模糊PID控制对于参数的变化和干扰,能实现控制参数的自调整．具有较好的控制效果。     

基于Fuzzy-PID算法的电子装配设备温控策略研究

运用模糊控制理论与PID算法合成了模糊自校正P1D控制器,该控制器既具有模糊控制灵活性、适应性强的优点,又具有PID控制器精度高的特点.将其成功应用于一类电子装配设备的温控系统中,实现了对PID参数的实时在线修正,在控制稳定性方面获得了比常规PID控制更好的调温效果.应用基于MODBUS协议的单片机加触摸屏的主从式控制方案组建结构简单、性能稳定的系统,在此平台上实验验证了Fuzzy-PID温控策略的可实施性.     

近室温样品加热炉温度的模糊PID控制研究

根据红外隐身材料光谱发射率测试方法的要求,提出了一种基于半导体制冷器的近室温样品加热炉系统。在对加热炉系统特性进行分析的基础上,建立了基于模糊PID控制的系统仿真模型。经仿真及实验可知,在加热和制冷条件下,实际温度与设定温度之间的误差分别为±0.20℃和±1.00℃。结果表明,系统稳定性好,响应时间短,解决了近室温样品加热炉抗干扰能力弱、不易控制等问题。     

基于模糊PID控制的起爆具生产线温度控制系统

为了提高起爆具生产线中浇注锅温度的控制精度,以提高起爆具产品的质量,分析了起爆具生产线中浇注锅温度控制系统的组成,将模糊控制和常规PID控制结合起来,设计出了模糊PID控制器,通过以往对浇注锅温度控制的经验,制定出了PID 3个参数的模糊控制规则表,最后将模糊PID控制算法通过可编程逻辑控制器（PLC）编程来实现;在Matlab中的Simulink工具箱里搭建了模糊PID控制器和常规PID控制器模型,并对这两个控制器进行了仿真比较.研究结果表明,相对于常规PID控制器,模糊PID控制器具有更好的调节精度.该系统在生产线中的实际运用结果显示,模糊PID温度控制器效果较好,达到了预期的温度控制要求;系统适用于起爆具生产线中浇注锅的温度控制,对提高起爆具产品质量和生产效率具有一定的意义.     

某型飞机液压能源系统温度控制

针对具有较大滞后性、非线性和时变性的某飞机液压能源系统温度控制在实际中很难实现较高控制精度的问题。设计出以参数自整定模糊PID控制算法为核心的温控系统控制器。利用Matlab/Fuzzy工具箱进行仿真,结果表明,该控制器较传统PID控制器有更好的动态性和鲁棒性。试验验证,该控制器对改型飞机液压源温控起到了较好效果。     

基于在线自整定参数的智能温控器的研究

针对羰基合成反应装置中温度控制的特点,设计了温控器的硬件和软件部分;研究了与之相适应的控制算法,提出将模糊控制、PID控制及纯滞后控制算法有机地结合起来,使温控器在具有PID控制器动态跟踪品质和稳态精度的基础上,进一步实现控制的自适应性,发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点.将研究的温控器应用于羰基合成反应过程的温控系统,取得了较好的控制效果.