恒溫水浴廣泛應(yīng)用于食品、 化工、 醫(yī)藥、 石油、 農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域, 如用于某些化纖原料粘度測量的重力式毛細管粘度儀, 其水浴溫度穩(wěn)定度應(yīng)小于0.1℃,因此水浴溫度的精確控制是實現(xiàn)儀器正常工作的關(guān)鍵技術(shù)。因此水浴溫度的精確控制是實現(xiàn)儀器正常工作的關(guān)鍵技術(shù)。 PID控制因原理簡單而廣泛用于過程控制等, 但參數(shù)整定不便, 且PID參數(shù)不能隨水浴參數(shù)改變而自動調(diào)整, 從而不能實現(xiàn)水浴溫度的最優(yōu)控制。
模糊控制具有響應(yīng)較快、 魯棒性較好、 對系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型依賴性小等優(yōu)點, 因而在工業(yè)控制中 (如溫度控制等)得到了廣泛應(yīng)用, 但是, 模糊控制規(guī)則的獲取是基于設(shè)計者經(jīng)驗基礎(chǔ)上的,其受設(shè)計者對控制對象認識和模糊知識所限制, 因此使基本模糊控制器產(chǎn)生靜態(tài)誤差。為此,上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司將模糊控制和仿人智能控制有機融合,構(gòu)建了一種溫度的復(fù)合智能控制方法。
1 水浴溫度復(fù)合智能控制的軟件設(shè)計
基于DSP水浴溫度控制的軟件設(shè)計包括水浴溫度采集、溫度數(shù)據(jù)預(yù)處理、溫度傳感器PT100軟件非線性校準、控制方式在線判決、控制方式的模糊判決、模糊控制規(guī)則在線查詢、PWM控制波形占空比在線修改等程序。溫度數(shù)據(jù)預(yù)處理包括疏失誤差Grubbs剔除和數(shù)字濾波等。水浴溫度復(fù)合智能控制流程。
2 水浴溫度控制實驗
在構(gòu)建了水浴溫度復(fù)合智能控制算法的基礎(chǔ)上, 結(jié)合重力式毛細管粘度儀水浴溫度控制的要求, 上海昌吉對水浴溫度控制進行了大量的實驗研究, 考慮到水浴溫度上升時間、 超調(diào)量、 控制精度和控制裕量,獲得了滿意的溫度控制精度。
3 結(jié)論
本文通過將模糊控制和仿人智能控制有機融合,結(jié)合DSP的PWM功能,提出了一種恒溫水浴溫度的復(fù)合智能控制方法, 并給出了系統(tǒng)的軟、 硬件設(shè)計方法。 將這種恒溫水浴應(yīng)用于重力式毛細管粘度儀的設(shè)計, 實驗表明, 恒溫水浴的超調(diào)量小, 穩(wěn)態(tài)誤差≤0.05℃, 優(yōu)于粘度測量的國家標準。
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