基于STM32的高精度恒温控制系统设计

针对分布式光纤拉曼测温系统中定标光纤和雪崩光电二极管(APD)的温控要求,设计了一套基于STM32的高精度恒温控制系统。系统采用上下位机结构,上位机负责设定温度值和显示温度数据,下位机根据上位机的设定值利用PID算法对恒温箱的温度进行控制。实验结果表明:在22℃的室温下,定标光纤温度稳定在(10±0.1)℃,APD温度稳定在(5±0.005)℃,上位机可准确反映温度的数值和变化趋势。整套恒温系统能够满足分布式光纤拉曼测温系统的温控要求。     

基于SOPC的温度控制系统研究

本文介绍了一种基于SOPC的温度控制系统。利用温度传感器DS18B20采集数字信号,采用FPGA芯片进行数据处理,QUARTUSⅡ和NIOSⅡ软件进行SOPC的开发,实现整个系统的设计。最后,利用MODELSIM软件进行仿真试验,在0℃～55℃范围内,测量误差为±1℃,从而实现硬件电路的温度控制。     

自整定模糊PID算法在精密温控系统中的运用

鉴于目前企业、工厂和一些对温度调节精度要求比较高的场合,常规的PID控制器在温度的调控上精度还是远远不够。相比起常规PID控制,改进后的自整定模糊PID算法加入了模糊控制理论,同时可以实现参数的自适应调节。利用算法分析和MATLAB系统仿真得出调节参数,系统再根据反馈回来的数值进行参数整定,实现自适应调节的同时也进一步提高了系统调控数据的精度,最后输出仿真曲线,仿真试验结果表明在不需要系统精确传递函数的同时,基于自整定模糊PID算法下的温度调节控制精度可以压缩至±0.005℃。     

常减压蒸馏装置加热炉余热回收系统节能改造

介绍了中海油炼油化工科学研究院50万吨/年高酸原油脱酸装置进行加热炉(F-101、F-102)节能改造,通过改造F-101、F-102加热炉余热回收系统的空气预热器、吹灰系统、烟气控制系统,降低加热炉排烟温度,提高空气进炉温度,从而提高加热炉的热效率。改造后,烟气排烟温度比改造前降低110℃左右,进炉空气所获得的热量比改造前有较大提高,节能效果显著,很好的解决了加热炉排烟温度过高的问题,有效的提高了热烟气利用率,加热炉热效率在93%以上,达到了工业示范炉的标准。     

96孔生化样品处理台的温度均匀设计与优化

设计优化96孔生化样品处理台加热板的物理结构和加热方式,使得生化样品处理台能够快速、均匀地在5分钟内被加热到100℃。利用三维软件建模、有限元分析仿真和实验相结合的方法,对加热板进行设计、仿真优化和实验验证。优化后的加热板在加热五分钟后,处理台样品的平均温度达到100℃,孔间最高温度差小于2℃。经过模拟优化后的、按特定空间分布的加热棒阵列来加热96孔生化样品处理台,能大大提高加热过程中96孔温度的均匀性,使之达到±1℃的要求。     

小尺度蒸发器的数值模拟及优化研究

为了使差示扫描量热仪中加热炉快速的从400℃以上的高温冷却到室温,设计了一套采用小尺度蒸发器的单级制冷系统。为保证冷却过程中蒸发器内部温度场的均匀性及冷却效果,利用CFD商业软件,对该蒸发器内部流体的温度场进行数值模拟,并对蒸发器表面温度进行了试验测量。试验结果表明,蒸发器内壁面温度达到设计要求(-35℃);蒸发器整体温度分布均匀,轴向温差小于1℃;模拟结果与试验测量结果基本吻合。在此基础上进一步对该蒸发器进行了优化设计,将其内壁面改为波纹面,采用波纹面的蒸发器与加热炉的换热空间内,被冷却空气的比例增大,空气出口温度明显降低,冷却效果增强。     

国产X射线衍射仪低温测试的温度准确性验证

采用冷压陶瓷技术开发具有一级相变、居里温度（TC）低于室温的（Ba0.91La0.09）Ti1-0.09/4O3（BL9T）单相陶瓷。该陶瓷用于国产X射线衍射仪低温粉末XRD测量时的温度准确性验证。考虑晶体结构随温度的弛豫后,由介电温谱和变温拉曼光谱技术综合确定的砭最高为-62℃,以确保BL9T在％以上始终处于立方结构。以BL9T的单胞体积（圪）与温度的线性膨胀关系为依据,验证了在低于室温进行粉末×RD测量时变温样品室具有较高的温度准确性。在-30℃到-60℃温度范围内,变温样品室内热电偶的监控温度（瓦）与陶瓷粉末样品表面的实际温度（t）的偏差非常小（〈2℃）。     

基于32位∑-ΔADC的高精度测温系统设计及误差分析

为了满足反应量热仪中对样品温度的高精度检测要求,以32位∑-Δ型模数转换器AD7177-2为核心,设计了基于阻值比较法的铂电阻高精度测温系统,采用电流激励换向技术,消除电路中存在的寄生热电动势及系统漂移对测量的影响;提出了基于阻值标定的共模误差修正方法,提高了测温准确性。实验结果表明:系统在-100～500℃范围内,修正后的测温误差由0.28℃减小至0.01℃,不同环境下的测温精密度优于±0.001℃,满足反应量热仪的测温精度需求。     

不同储藏温度对临泽鲜枣采后生理的影响

以临泽鲜枣为试验材料,研究了不同的储藏温度对临泽鲜枣采后生理的影响。设置(5±0.5)℃、(10±0.5)℃、和室温(20±2)℃3个不同的储藏温度,测定枣果储藏期间的呼吸强度、失重率、果肉硬度、可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)及Vc等各项生理生化和品质指标。结果表明:临泽鲜枣储藏期间具有明显的呼吸高峰,属于呼吸跃变型果实;(5±0.5)℃储藏与(10±0.5)℃和室温相比,能较好保持临泽鲜枣果实TSS、TA及Vc的含量,明显抑制果实储藏过程中硬度的下降,失重率和呼吸强度的增加,并推迟呼吸高峰的出现,表现出较好的储藏效果。本试验条件下临泽鲜枣较适宜的储藏温度为(5±0.5)℃。     

基于半导体控温的高精密低漂移测温系统

针对绝热加速量热仪对样品微弱放热的检测需求,设计了一种基于冷端及测量电路半导体恒温控制的高精密低漂移热电偶测温系统。系统采用低噪声仪用放大器ISL28634及32位高分辨率模数转换器AD7177-2实现热电偶信号数字化采集;通过高灵敏度NTC热敏电阻进行热电偶冷端测温补偿;利用半导体制冷片针对性控制模拟电路部分温度,使其工作于恒温稳定状态,抑制电路测温漂移。实验结果表明,系统在0~450℃范围内测温精密度优于±0. 005℃,2 h内平均每min测温漂移优于±0. 000 5℃。同时,将该系统应用于绝热加速量热仪,可有效提升仪器热安全评价指标——起始反应温度检测准确度。     

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。     

电阻炉温度的模糊控制系统

为了提高电阻炉温度控制系统的动态性能和控制精度,对传统的PID算法存在的不足进行了分析,提出了基于AT89S51单片机的电阻炉温度模糊控制系统的设计方法,包括系统的硬件设计、软件设计和模糊控制器设计的方法;计算机仿真和工业现场调试结果表明,模糊控制器比PID控制器具有更高的稳态精度和更快的动态响应速度。在系统设计中,所采取的软、硬件设计措施及模糊控制器的设计方法具有一定通用性,也可以应用到其他设备的温度控制系统中。     

模糊PID算法在泡沫玻璃窑炉温度控制中的应用

在工业窑炉温度控制系统中,由于被控参数具有时变性、非线性、不确定性,常规PID控制算法难以满足控制要求。该文采用模糊PID自整定控制算法,重点介绍模糊PID控制的基本原理及其在泡沫玻璃生产中的应用。     

烧结炉快速升温无超调控制系统的设计

针对烧结炉升温控制存在快速升温和超调量大的矛盾,提出基于三阶系统数字仿真求得最佳闭环传递函数,与实际烧结炉升温闭环系统比较来确定最佳PID控制规律和状态反馈参数,由此设计的烧结炉升温系统,实现了快速升温无超调控制.     

基于新型模糊PID控制单元的LD精密温控研究

为改善温度波动对光通信用半导体激光器性能的影响,设计了基于三维语言变量的高精度跟踪误差温度控制系统。为减小系统成本,利用运算放大器AD620和OP07等器件设计了温度采集系统,并采用最小二乘法拟合温度数据,从而建立温度—电阻关系模型,预测温度变化趋势;加入第三维模糊语言变量,结合窄域论以适当压缩E、EC、ECC的论域,采用模糊规则设定方法,建立新型三维模糊PID规则表并求解得出模糊查询表。结果表明:当预设温度为25℃时,温控系统超调量为0.97℃,最大下冲量出现在第17s,其值为0.69℃;工作51s后,LD系统进入稳定状态,温度保持为25±0.05℃;在第150~210s内,其温度值标准差为0.020 4℃。同时,该系统实现了对半导体激光器0~75℃的大范围精密温控,温控精度为±0.05℃。该系统能够实现对半导体的高效制冷、加热控制,具有响应时间快和系统开销小的优势,能对控制参数实现自整定。     

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.     

智能仪表控温系统

智能（温度）控制无论在工业控制领域还是消费电子领域应用都非常广泛,如工业控制中锅炉,加热炉的控制,消费电子领域的热水器,饮水机的控制。内部都涉及到温度控制。而且目前控制算法的丰富为温度控制提供了便利条件。应用较为普遍地有比例积分微分PID控制,模糊控制等。本设计系统以51单片机为核心,系统的主要内容是使用单片机系统进行温度实时采集与控制。系统主要功能：内置PID控制算法,模拟输入输出及RS232通讯网络。采用MODBUS通信协议进行远程控制及参数设置。     

P-FUZZY-PID复合控制在步进式加热炉温度控制中的应用

步进式加热炉是轧钢生产线上的重要设备之一,其动态特性包括非线性、不确定性、强耦合等．用常规PID方法难以进行有效的控制。本文提出了一种基于模糊规则切换的P-FUZZY-PID复合控制器,芳进行了系统仿真,仿真结果说明该控制器对加热炉温度控制效果良好。     

模糊预测控制在水泥生产过程中的应用

介绍一种新型预测控制算法——模糊预测控制(FPC)在水泥回转窑分解炉出口温度控制中的应用。应用结果表明，引入模糊预测控制后，系统的控制效果明显优于PID。与简单的模糊控制相比，系统的稳定性也有所提高。     

电加热炉Fuzzy-PI控制系统设计

针对加热炉温度控制系统,设计了一种Fuzzy-PI控制算法并提出其实现方法,综合了PID和模糊控制两者在温度控制时各自的优点,使得对加热炉的温度控制有了更好的效果,利用MATLAB软件对其进行了仿真测试,对测试结果进行了分析讨论.