EMV單向凝固裝置溫度控制系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、EMV單向凝固裝置既可用于研究電流和磁場對金屬凝固過程的作用機制,也可用于利用電流和磁場對金屬凝固過程的影響制備具有特種組織的新材料.該裝置必須采用高頻感應(yīng)加熱裝置作為加熱設(shè)備.目前,其溫度控制一般采用手動或溫度控制儀.手動控制精度不高,易受干擾.溫度控制儀只能進行恒溫控制,不能控制加熱和冷卻過程,還不能很好地實現(xiàn)對凝固裝置的整體控制.為此,本文針對EMV單向凝固裝置開發(fā)了一套操作方便、界面友好、控制精度高、能控制加熱和冷卻過程的溫度控

2、制系統(tǒng).本文對控制系統(tǒng)的硬件部分進行了設(shè)計,它包括傳感器、D/A、A/D采集卡等設(shè)備的選型、采集/輸出通道的選擇等,同時文中還提出了接地抗干擾的措施.本文根據(jù)熱力學(xué)原理,建立了溫度控制系統(tǒng)控制對象的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出其溫度熱量傳遞函數(shù).根據(jù)這個模型,本文提出了兩種不同的控制算法:傳統(tǒng)PID控制器和基于Fuzzy推理的自調(diào)整PID控制器.傳統(tǒng)PID控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、對誤差模型具有魯棒性及易于操作等優(yōu)點.但是它對于復(fù)雜的、動態(tài)的和不確定的系

3、統(tǒng)的控制還有不足之處,PID參數(shù)難以整定.因而比較難以達到預(yù)期控制效果.而基于Fuzzy推理的自調(diào)整PID控制器可以根據(jù)誤差的大小、方向以及變化趨勢等特征,通過Fuzzy推理做出相應(yīng)決策,在線整定PID參數(shù)K<,P>、K<,I>、K<,D>,能獲得滿意的控制效果.本文采用Visual Basic 6.0作為開發(fā)工具,界面友好,能方便地實現(xiàn)人機對話.它主要由一個初始化設(shè)置模塊和一個定時器子程序組成.定時器子程序是軟件的主要部分,它主要包括