基于PID控制和LabVIEW技术的高精密恒温测控系统设计

在微纳米等领域的高精密测量过程中,实现有效的测量环境的恒温控制是至关重要的。文章论述了基于LabVIEW虚拟仪器开发平台的高精度恒温测控系统设计,系统以恒温箱、半导体制冷片、程控电源和高精密温度测量系统为硬件,用图形化编程软件LabVIEW及其PID工具包开发的实时测控软件进行温度测控,通过调整控制参数进行反复试验,最终实现了±0.05℃的温度控制精度。     

电热水器恒温控制器的设计

本文所设计的控制器采用AT89C51单片机作为控制核心,将PID算法和PWM脉宽调制技术相结合,通过光耦控制晶闸管导通角的大小实现热水器的恒温控制.该系统能根据设定的温度,实现温度的自动采集和控制,解决了传统的电热水器用冷热水闸门调节温度出现的温度不易调节的缺点.     

基于模糊PID控制的半导体制冷片温控系统的研制

设计了采用模糊PID控制算法的半导体制冷片温度控制系统,该系统可以在没有操作者干预的情况下根据控制系统的实际响应情况,自动实现对PID参数调整,控制PWM输出波形的占空比,使温度控制器的工作温度保持恒定。模糊PID控制将模糊控制与常规PID控制结合起来,兼顾两者的优点,改善了控制系统的性能。     

基于改进PID算法的恒温控制系统设计

温度控制在一系列的工农业生产中都有应用,但由于传统的位式控制算法的控制对象具有惯性,且调节时间长,往往使得控制效果在目标值上下波动,其结果往往不太理想。为了解决上述问题设计了一款基于改进PID算法实现的温度控制系统,采用以ARM-CortexM3为核心CPU、以DS18B20芯片为温度传感器、OLED为显示界面、AT24C02作为参数存储器件以及PTC材料作为加热器。经过仿真和多次试验结果表明系统最终实现响应快、控制灵敏、能承受较大干扰且实际误差为0.05℃。     

基于PID算法的家用电热水器恒温控制系统设计

采用AT89C51单片机作为控制核心,将增量式PID算法和PWM脉宽调制技术相结合,通过光藕控制双向晶闸管导通角的大小实现热水器的恒温控制.解决了传统的电热水器用冷热水闸门调节温度出现的温度不稳定,不易调节的缺点.     

基于PID算法的半导体温度控制系统的设计

设计了一种采用SHT10数字温度传感器采集数据、STC89C52RC单片机为主控芯片,以PID为核心算法、PWM控制方式控制半导体制冷片,实现恒温的温度控制系统。经测试该系统温度控制范围为10~30.0℃,控制精度达±0.1℃。     

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。     

基于半导体制冷器件的新型温度控制系统

介绍了基于半导体制冷器件的新型温度控制系统,系统由半导体制冷器件、智能处理器芯片PIC16F877、LED显示、温度采集等模块组成,软件采用PID算法完成数据处理,能够实现较大温差范围内精确控制温度的目的。     

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。     

基于ARM7的半导体制冷控制器设计

该文以ARM7为微处理器设计了一款嵌入式仪表,运用液晶图形化显示技术,大容量信息存储、测量和控制数据处理技术等,结合工业过程控制的实际需要,移植了μC／OS—Ⅱ实时操作系统,实现了仪表的智能化。该仪表应用于半导体制冷温度控制系统中,能够实现较高精度的工作端温度测量与控制,并且具有良好的扩展性,便于集成更多仪表功能。     

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。     

离子迁移谱仪的温度与流量控制系统设计与实现

离子迁移谱检测仪通过分析不同物质的迁移率实现对被检物的鉴别,而物质的迁移率与温度、气压、电场条件密切相关,因此仪器在工作过程中需要对温度和气体流量等参数进行精确地实时控制。针对嵌入式离子迁移谱仪的应用要求,在ARM+嵌入式Linux系统架构下,利用ARM处理器的PWM功能,并对传统PID控制算法进行改进,设计了一种基于ARM的多路温度和流量控制系统,可以实现对温度及流量的快速而精确的实时控制,结构简单、可靠性高。     

恒温控制模块在不透光烟度计中的应用

介绍了基于PID算法的恒温控制模块在不透光烟度计中的应用.重点阐述了数字PID算法、系统的软硬件组成,并给出了系统的温度响应曲线.实践证明,该恒温控制模块运行稳定,达到设计要求.     

通用红外遥控器检测仪的设计

对红外遥控器的编码及遥控码的发送方式进行有效识别,是实现系统功能的关键之一;为了使系统能兼容绝大多数的红外遥控器,介绍了一种模糊算法来对接收的遥控码进行处理;对系统的实现及算法的运用作了简介.     

基于AT89C51单片机的闭环温度测控系统中变送器模块的设计

给出了一个基于AT89C51单片机的智能温度测控系统中的变送器模块的设计方案。该方案涵盖了传感器选型、电压电流转换及信号调理电路的设计。     

温室大棚无线温湿度监测系统设计

为解决温室内的复杂布线等问题,提出了一种基于无线技术和单片机组建的在线温湿度监测系统.终端节点以ATMEGA48为核心,采用了SHT10为测量元件,利用了无线数传模块nRF905与MCU通信,经MCU处理后传送至PC机,以VB6.0设计开发了实时监测平台,从而实现了温室温湿度实时监测.研究结果表明,该系统控制方便、工作...     

智能PID算法在炉温度控制系统中的运用

针对工业炉温度控制系统被控参数通常具有时变性、非线性、不确定性等特点,常规PID控制难以满足高精度控制的现状,提出了智能PID算法与PIC1684单片机的温度控制系统。系统利用热电偶检测温度,经温度变送器变换为标准电压信号后送A/D0809转换成数字信号,PIC1684单片机与设定值比较,单片机执行智能PID算法并输出控制量去调节可控硅的触发脉冲,从而实现了温度的实时控制。研究结果表明：该控制器具有静态精度高、自适应能力强、可靠性高、抗干扰性强的特点,炉温控制效果良好。     

血清离心机驱动控制系统设计

主要针对血清离心机物质分离时要求稳速,介绍了其驱动控制系统的软硬件实现方法,首先简单阐述了血清离心机用无刷直流电机（BLDCM）控制系统结构,并重点介绍了驱动控制系统的驱动电路以及电流检测电路的硬件实现方法,其次介绍了电子换相、速度检测、闭环PID调节的软件设计方法,最后给出了实际运行的转速阶跃响应图。经反复试验表明,驱动控制系统速度响应快,稳速精度高,能很好地满足要求。     

基于光电积分法的色度测定仪的研制

针对物体表面色度、白度等参数的测量需求,研制了一种测量物体表面色度、白度等参数的色度测定仪。该仪器采用光电积分法,以单片机为核心,由积分球、I／V变换电路、A／D转换器件、测量显示电路等构成,给出了一种光电积分式的测量方法。该仪器通过色度探测器对被测颜色光谱能量进行积分,直接获得目标的三刺激值。结果表明,该仪器可以准确地测量试样的色度值,并通过友好的显示界面可以方便快捷地观察到测量结果。     

微热管红外测温系统的设计

根据集成发光二极管(LED)的微热管尺寸小、温升快、温度梯度变化剧烈等特点,搭建了非接触式红外测温系统,以实现对其不同特征区域的温度测量。对该系统的信号采集与转换、误差分析与补偿、测温特性指标、以及微热管的热性能进行了研究。该系统通过LabVIEW编程软件实现红外传感器的电信号采集与温度转换;将不同温度的加热块作为等温体参考,对比热电偶与红外测温结果完成静态和动态测温特性分析,进而通过环境温度补偿方法修正LED辐射热引起的传感器漂移误差;最后基于线性拟合法完成传感器的校准。利用该测试系统在不同热负载下测试了微热管的热性能。结果显示:测温系统的准确度、重复性及线性度分别为1.2~1.5℃、1%和0.2%;时间常数T和响应时间t0.05分别约为15ms和30ms。该红外非接触测温系统能够减小传感元件对被测温度场的影响,具有测温精度高和热惰性小的特点,为微热管热性能评估提供了新的测量方法。