基于ZigBee与PID算法的多功能静脉输液控制器

设计了一种基于STC89C52单片机的多功能静脉输液控制器,控制器实现静脉输液过程的输液时间实时监测和智能加热控温,并与上位机进行不间断的数据通信。加热模块通过独立按键可设定恒温运行时的温度值,并用LCD1602显示设定温度值。在运行过程中DS18B2采样到温度,再将转换后的数字量用LCD1602进行显示,调用PID算法,确定PWM波的占空比,确定加热的功率,直到能在规定的温度下恒温加热。红外对管计时模块通过对液滴的采样获得速度,进而计算出所需输液时间并且在LCD1602上显示,显示过程中可通过独立按键重置速度和输液所需时间。应用程序的开发与运行环境是Visual Studio2015,由VC++的MFC编程得到,无线通信由Zig Bee实现。     

基于DS18B20的数字式温度控制系统

在生化检测过程中,常需使试样处于恒温环境中,且要求较高的温度准确度和稳定度。针对该应用,用DS18B20作温度传感器,用金属电热膜作加热元件,用单片机M16C/62作控制器,构成一个数字式温度控制系统。试样盛放在试管中,通过金属电热膜对安插试管的金属底座加热来控制试样的温度。在目标温度为43.5℃时,分别用数字PID控制和模糊控制两种方法进行了试验,温度波动均为±0.125℃。这种数字式温度控制系统结构简单,加热元件可根据不同的功率和形状进行定制,特别适合小型智能化生化仪器的恒温控制。     

基于模糊控制的低辐射恒温电热毯的研制

介绍了恒温电热毯的硬件及其模糊控制系统，提出了过零触发技术，使得在调节温度过程中产生的高次谐波大为减少。模糊控制系统以温度偏差及其变化量为输入，加热功率为输出，通过模糊控制算法，达到电热毯温度自动调节的目的。     

基于红外加热的恒温控制器的研制

本文介绍了一种基于红外加热的恒温控制器,通过脉宽调制的方式改变加热器件的加热功率,采用数字PID控制算法,实现对加热室的温度控制。文中对恒温控制系统的硬件和软件设计进行说明,经过实验验证达到设计要求。     

三种简易恒温控制器

本文介绍的三种恒温控制器,是笔者自制电热火炉和电热水循环取暖器时曾试验过的温控器,经分别使用效果都比较好,现介绍给读者。一、二极管恒温控制器。电路见图1,温度较低时,感温二极管2AP9反向电阻值比较大,复合管V1V2不导通,继电器KM不吸合,常闭接点KM1接通电热体电源对升温物体进行加热。随着温度增高,2AP9的反向阻值逐渐下降,电位器RW上的压降逐渐增高,当达到V1、V2导通电压1.2～1.4V时管子导通,KM吸合,KM1断开电热体电源。之后,随着温度下降,     

温度控制器的设计与技巧

该实用温度控制器是由热敏电阻作为传感元件,由极性相反的NPN与PNP型两个小功率三极管组成高灵敏度开关元件,开关元件控制光电三极管,光电三极管直接控制可控硅的控制极,可控硅的导通与断开去控制加热元件,从而形成了恒温控制器。     

腹腔循环热灌注化疗温度的仿人智能控制

根据腹腔循环热灌注化疗（CHPP）温度过程对象的特点和技术要求,介绍了一种基于能量和作用平衡的仿人智能控制（HSIC）方法。在快速升温段,为实现快速升温并减小过冲,用能量和作用平衡原理进行Bang-Bang控制。在恒温灌注段,为实现精确控温,用仿人智能控制器基本算法进行控制,用能量和作用平衡原理整定控制器参数。模拟试验表明,这种控制方法能满足系统升温速度和控温精度要求,算法简单、待定参数少、整定容易、有较好的鲁棒性。     

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。     

PLC在大功率等离子体炬控制中的应用

连铸技术在钢的生产过程中得到了广泛使用，为了提高铸坯质量，降低转炉出钢温度，提高钢收得率与连铸速度，有必要对连铸中包钢水进行调温控制，实现低过程度恒温浇注。对连铸中包钢水加热的首选方式是等离子体炬加热，本文介绍了这一装置及PLC在其控制系统中的应用。     

一种观赏鱼养殖用高精度恒温控制系统的设计

本文介绍了一种基于集成电路的观赏鱼养殖用高精度恒温控制器,通过将目前普遍采用的温度-电压信号传输更换为温度-频率信号传输,实现高精密度恒温控制。     

New filters for internal model control design

In this paper we study the design of a new two-degree-of-freedom filter for the internal model control (IMC) method. The new filter alleviates some disadvantages of the standard IMC filter when the IMC method is applied to unstable plants that do not have non-minimum-phase zeros. We show that by employing the new filter, the resulting system has a flatter frequency response, better stability robustness, and little overshoot in the step response. Furthermore, one of its design parameters can be related directly to the closed-loop bandwidth and the other parameter can be used to control the recovery time after an overshoot has occurred in the step response. These features are important in the application of the IMC method to a new approach of adaptive robust control. Examples are given in the paper to illustrate the new filter design.     

一种新型瞬变电磁发射机去过冲系统设计

针对瞬变电磁发射机发射电流过冲造成探测盲区的问题,提出了一种新型瞬变电磁发射机去过冲系统设计方案。该方案在发射线圈两端并联一个优化的RLC二阶电路,在发射电流下降到接近零时接通该电路,让发射电流按指数衰减,从而有效去除电流过冲。仿真与实验结果表明,该方案能够去除发射电流的过冲振荡,减小探测盲区。     

iFIX组态软件中通用趋势曲线的设计与实现

介绍了一种iFIX环境下适用于各类监控系统的通用趋势曲线设计,通过ADO技术访问历史和实时数据库,自动获取iFIX历史定义的标签点作为曲线数据点,并且解决了在趋势曲线中标签点中文化的问题,可以方便地移植到新建监控系统的组态工程中,有效地降低了开发难度。     

A technique for choosing zero locations for minimal overshoot

An approach is presented to the specification of optimal overshoot controllers when the controller order is fixed and the closed-loop system poles are at a fixed location. The essential effect of the technique is to pick the best possible locations of the free zeros of the system in terms of minimizing the overshoot. The solution is obtained by solving an affine minimax optimization problem. An example illustrates how this technique can be used as a design aid when it is necessary to trade off conflicting design requirements, such as overshoot and settling-time specifications. It is shown that the method is not restricted to the deadbeat case, but can also be used for any prescribed set of closed-loop poles     

制腈反应釜分段升温的多模式控制策略

提出一种制腈反应釜分段升温的多模式控制策略。针对制腈反应釜设定的升温曲线与控制要求,在反应前的预升温段采取软手操的方式达到快速升温;在过渡反应升温段采用PID调节实现平稳跟随;在决定产品质量的平稳升温段采取预测函数控制（PFC）提高控制精度。详细给出了方案设计与方案实施过程,探讨了方案切换时的波动问题。现场使用结果表明,该方案实时性好、超调小、过渡时间短,达到设计要求。     

具有稳定性与抑制超调的广义预测控制

针对实际工程中普遍对控制系统稳定性、小超调和快速性的要求,提出了一种改进的广义预测控制算法。充分利用预测控制的预测功能与信息,用加权向前一步预测控制量对当前控制量进行修正,同时利用控制增量的预测变化趋势,对控制量加权参数进行动态在线调整,从而达到满足响应快速和抑制超调目的。通过用当前输入量与历史对当前预测输入量的加权,使控制输入具有滤波功能从而提高系统的稳定性。仿真结果表明,该算法对抑制超调与改善系统的稳定具有一定效果。     

基于模型参考自适应PID的高压釜温度控制

通过对某厂生产复合玻璃关键步骤“合片抽真空”的研究,发现在此过程中应用的温度控制方法简单,控制效果不理想,会产生超调、震荡等现象;为了解决在温度控制过程中出现的这些现象,提出了一种基于模型参考自适应PID的高压釜温度控制方式;首先,通过实验对高压釜釜内温度进行温度建模;然后,以此温度模型为理论依据,通过模型参考自适应控制方式对PID参数进行在线调整,即利用了PID控制使用方便、原理简单的特点,又弥补PID参数不能在线整定的缺点;通过仿真实验证明,该控制方案能够有效减少超调量,改善动态特性。     

输出增量反馈思想

针对实际过程控制中的普遍的无超调或小超调 要求，本文提出了一种全新的控制思想．它通过一个中间程序速度的引入，把传统的对于绝 对输出量的控制转变为一种更容易把握的对于输出增量的直接控制，从而达到无超调或小超 调的目的．给出了程序速度的设计方法，并初步分析了运行机理，发现了它的鲁棒性很强． 运用预测控制实现这一控制策略．仿真结果则验证了算法的有效性．     

基于积分分离SNPID的果蔬膨化温度控制系统设计

在果蔬膨化温度闭环控制系统中,一般PID调节器参数难以根据环境变化实时自整定,无法实现对被控制对象的精确有效控制;此外,传统数字PID控制器在系统启动、停止或因加工不同果蔬原料而大幅增减温度设定值时,会因为PID控制器积分积累的影响,引起膨化温度控制系统超调增大,从而导致果蔬膨化温度控制系统相对稳定性降低;针对上述问题,提出了以SCL语言开发基于积分分离算法的单神经元PID控制器;将该积分分离SNPID控制器应用于果蔬膨化温度控制系统中,既能避免控制系统产生较大超调,又可通过调整权系数以增强控制系统的自适应能力,从而实现对果蔬膨化温度的精确有效控制。     

Simth纯滞后补偿控制器的设计与仿真

由于过程控制系统的纯滞后特性,采用常规PID控制器会产生明显的超调和较大的调节时间;引入Smith预估器后,闭环系统的单位阶跃响应曲线快速、无超调,解决了纯滞后环节影响闭环系统稳定性的问题。