收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

伺服转台温控箱控制系统设计与研究

陈永秀  
【摘要】:伺服转台温控箱温度控制系统,不同于一般的恒温设备,它有一定的特殊性。首先,伺服转台温控箱要与惯性仪表测试设备联结使用,这就要求它既能满足惯性仪表测试设备对其精度指标的要求,又不能影响惯性仪表测试设备的原有技术指标。其次,由于惯性仪表是一个高精度的测量仪器,温控箱内微小的温度变化,温度变化率可能会对被测试的惯性仪表参数造成影响。为此研究一种有效的高精度温度控制系统就具有重大意义。 本文首先从热力学、自动控制原理出发,结合某型高精度伺服转台的实际项目要求对温控箱的机械结构部分进行了设计,并利用阶跃响应曲线法对温控箱数学模型进行了系统辨识。根据辨识出的数学模型,结合系统的指标要求,确定有效的控制规律,设计出合理的控制系统。 其次,本文以PID控制算法为基础,针对系统时滞特性,引入Smith预估器。通过系统仿真比较,可以看出Smith预估器在解决系统时滞非线性和保证时滞系统的稳定性方面具有一定的优越性。为了适应被控对象的多变性,本文提出了一种在线自整定模糊PID控制器。它是由一个传统的PID控制器和一个Fuzzy自调整机构组成。Fuzzy自调整系统根据人工控制规则组织控制决策表,自动地在线整定PID参数,然后由该表决定控制量的大小。这种结构应用于各种被控对象,对不同的控制指标要求均能实现PID最佳调整,极大改善了控制效果。仿真研究表示,Fuzzy PID既有控制灵活、适应性强的优点,又具有PID控制精度高的特点。 最后,本文利用80C196KC完成了温控箱系统的软硬件设计。硬件设计部分包括数字控制器的外围电路设计,接口电路设计,传感器的选择和检测电路设计等,软件主要包括上位机界面设计和下位控制机中断程序,同时为提高系统的可靠性,系统在设计时采取了一些抗干扰措施。 经过对硬件电路和软件程序的设计和调试,不但确保了系统的可靠性,有效性,而且均能达到系统要求的精度及其它指标要求。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP273

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 彭小涛;气相色谱仪温度控制算法研究[D];武汉理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马小亮;;数字控制调速系统设计中需要考虑的几个问题[J];变频器世界;2005年08期
2 张贵军,柴天佑,张化光;基于专家系统的智能控制的研究现状及发展方向[J];东北大学学报;1995年05期
3 邹光宇;专家系统发展现状及其应用前景[J];电力勘测;1994年03期
4 孙岗,曾连荪,姚楠;基于Fuzzy-PID的陀螺仪温度控制系统设计[J];今日电子;2005年03期
5 许晓鸣,孙优贤,熊刚;智能控制理论及应用的发展现状[J];电子技术应用;1997年08期
6 刘飞,须文波;单片机FUZZY-PID双模温控仪[J];电子与自动化;1996年04期
7 曲培娟;张永韡;曹洁;;温度控制系统的无超调模糊-PID控制器设计[J];甘肃科技;2008年04期
8 李浚泉;智能控制发展过程综述[J];工业控制计算机;1999年03期
9 吴为民,王仁丽;温度控制系统的发展概况[J];工业炉;2002年02期
10 栗然,张锋奇,盛四清,张京;专家系统与人工神经网络的发展与结合[J];华北电力大学学报;1998年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 闫松;杨晓芳;耿运贵;;直埋热水供热玻璃钢管道保温层厚度的设计计算[J];四川建筑科学研究;2012年03期
3 阮淑明;;植物组织培养中的专家系统[J];安徽农学通报;2006年01期
4 周劲军;吴多信;;可编程人工智能温度控制仪的研制[J];安徽冶金;2004年01期
5 虞坤源;;PLC控制技术在横排头闸门控制中的应用[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2009年02期
6 李锷;颜树华;周春雷;沈少伟;童慧鹏;高雷;;光纤陀螺温度漂移建模与补偿[J];半导体光电;2009年04期
7 钱可元;刘洪涛;罗毅;;热阻网络法在半导体照明光源热分析中的应用[J];半导体光电;2011年02期
8 杨德利,刘百勇,龚雪皓,郑学仁,吴朝晖;半导体器件的遗传算法优化设计[J];半导体技术;2001年02期
9 葛文涛;邓正隆;高玉凯;;机抖式激光陀螺温度误差补偿研究[J];微纳电子技术;2007年Z1期
10 曾凡锋,马润津,蔡自兴;基于改进遗传算法的系统参数辨识方法[J];北方工业大学学报;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 曾喆昭;;基于神经元PID最优控制的汽轮机调速系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 赵永国;刘广亮;吴昊;李松源;;智能在线式手持PID参数整定仪的设计与软件开发[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
4 欧林林;周佩冬;陈宣光;俞立;;离散时滞系统的H_∞低阶控制器参数集研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
5 花志平;;脉冲控制在集中换向式加热炉中的系统开发[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
6 田翠侠;邢科礼;张国贤;;基于灰色预测补偿的模糊PID在电液伺服系统中的应用研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
7 王鹏;张迎春;;基于SINS/星敏感器的组合导航模式[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
8 李乐民;卢泉;陈国璋;;基于LQ最优控制的PWM整流器参数整定[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
9 王向;;遗传算法综述[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
10 岳彩青;常青美;;基于单片机AT89S52的温度控制系统[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杜宏旺;接管焊接机器人关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
4 俞森;四元数矩阵的约化及矩阵方程的求解[D];国防科学技术大学;2010年
5 杨建强;四频差动激光陀螺相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 邓鹤;基于飞行昆虫视觉机理的导航新方法[D];华中科技大学;2011年
7 陈学松;强化学习及其在机器人系统中的应用研究[D];广东工业大学;2011年
8 胡锐;惯性辅助GPS深组合导航系统研究与实现[D];南京理工大学;2010年
9 刘强;三维振动主动隔离智能结构中的若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 叶宗彬;大功率提升机三电平双馈调速关键技术研究[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
2 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
3 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
4 刘健洪;基于ARM和CAN总线的染色机温度控制系统研究[D];浙江理工大学;2010年
5 吕勇松;基于补偿的模糊神经网络电阻炉控制系统设计与实现[D];浙江理工大学;2010年
6 刘玲玲;PID参数整定技术的研究及应用[D];郑州大学;2010年
7 郑子元;高压共轨柴油机电控系统设计开发研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 吴国强;无人机航迹跟踪控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李国林;PID控制器参数整定技术研究与优化设计[D];大连理工大学;2010年
10 王爽;基于混沌优化的PID控制器参数调整[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡国兴;侯明善;姚成法;;基于模糊逻辑的高性能融合制导研究[J];弹箭与制导学报;2007年05期
2 田里;张波;;双模糊PID柱温箱系统研究[J];电子测量技术;2006年05期
3 吴俊杰,武立军,郭嗣琮;几种模糊控制算法的MATLAB仿真[J];辽宁工程技术大学学报;2003年02期
4 顾毅;智能控制发展综述[J];信息技术;2000年06期
5 申柏华;徐杜;欧阳贤峰;;模糊自适应PID算法的贴片机多路温控系统[J];信息技术;2009年11期
6 龙祖强;许岳兵;杨利容;刘灿;;MATLAB环境下变论域模糊控制算法的仿真方法[J];衡阳师范学院学报;2009年06期
7 李洪兴,王加银,苗志宏;模糊控制系统的建模[J];中国科学(A辑);2002年09期
8 栾志业;吴晓帆;黄德先;金以慧;;基于模型分解的间歇聚丙烯过程预测控制[J];计算机与应用化学;2006年01期
9 吴忠强,许世范,岳东;模糊控制系统稳定性的分析与综合[J];计算机自动测量与控制;2001年06期
10 姜文佳;姜永健;姜广田;于锡纯;;模糊PID控制算法改进及在温控系统中的应用[J];控制工程;2006年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李勇;一种基于模糊控制的温度控制系统的研究[D];武汉工程大学;2011年
2 何芝强;PID控制器参数整定方法及其应用研究[D];浙江大学;2005年
3 李科;温控系统的智能PID控制算法研究[D];华中科技大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 甘文泉,胡保生;用自适应神经元网络进行短期电力负荷预测[J];电网技术;1997年03期
2 罗二仓,周远;多元低温制冷工质液固相平衡的计算研究 ParlⅠ烃类混合物的液固相平衡──基于理想溶液模型[J];低温与超导;1997年03期
3 刘飞,须文波;单片机FUZZY-PID双模温控仪[J];电子与自动化;1996年04期
4 黄耀军,周云,严国萍;VHDL及其在温控系统中的应用[J];电子与自动化;1999年03期
5 杨智,明丽萍,吕雪艳;21世纪燃气锅炉在中国的发展前景[J];锅炉制造;2001年02期
6 彭钦华,李总成,李以圭;应用正规溶液理论计算含水体系液液平衡[J];高校化学工程学报;1994年02期
7 吴国勇,顾启泰;温度对四频激光陀螺零偏的影响[J];光学技术;2002年03期
8 胡社教,徐晓冰,杨柳;温度控制仪表的模糊PID控制[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1998年05期
9 郑露滴,汤全安,章燕申;环形激光陀螺误差测试及估计[J];航空学报;2001年01期
10 周士昌;;液压系统温升的过渡过程及一种设计散热器的新方法[J];机床与液压;1981年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张亚君;;基于PLC与现场总线的物料运输控制系统设计分析[J];硅谷;2011年15期
2 郑朝洲,韩京清;控制系统设计中参数优化的一个辅助算法—单纯形法在“人-图”对话中的应用[J];信息与控制;1985年02期
3 钱永安;;真空镀膜机卷绕机构控制系统[J];济南大学学报(自然科学版);1990年04期
4 李卫东,高黛陵,吴麒;抽取对象输出响应特征设计控制器的新方法[J];自动化学报;1997年05期
5 范训礼,谢振华,张新家,戴冠中;基于LMI的鲁棒控制器设计[J];测控技术;2000年01期
6 杨磊 ,徐蓉萍;一种分布式控制系统设计新思路[J];冶金自动化;2003年01期
7 雷延花;陈士橹;;非线性动态逆在大攻角导弹控制系统设计中的应用[J];弹箭与制导学报;2003年S1期
8 张琳;控制系统设计课创新教学的探讨[J];化工高等教育;2004年01期
9 陈志喜,魏世民,廖启征;类人机器人手臂控制系统设计[J];机械工程与自动化;2005年04期
10 赵玉玺,曹衍龙,俞天白,斯建永;基于电力线载波通信的照明控制系统设计[J];工业控制计算机;2005年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王新伟;;基于神经网络模型的PID控制器设计方法[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
2 余南华;王建飞;;太阳能车一体化智能化的控制系统设计[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
3 刘吉峰;巴德纯;王庆;王冬;商凯东;;真空电炉控制系统的设计[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年
4 石清潭;丁永生;邵世煌;;针织横机控制系统的模块化设计[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
5 高黛陵;李卫东;吴麒;;抽取对象输出响应特征设计控制器的新方法[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
6 汤学华;王晓路;尤政;阎梅芝;;水平式隧穿磁强计的反馈控制系统设计[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
7 张爱琴;姚小兰;;热连轧液压泵站控制系统的设计[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
8 吴云洁;师帅;;交会对接模拟器控制系统设计[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
9 常宏杰;岳彦芳;;精炼炉自动上料控制系统设计[A];中国计量协会冶金分会2007年会论文集[C];2007年
10 金炜东;靳蕃;赵舵;;控制系统设计的满意优化方法[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 路艳艳;NI:高效实现控制系统设计、验证、测试一体化[N];机电商报;2007年
2 河南 郜振国 孟国光;PLC控制系统设计注意事项[N];电子报;2006年
3 本报记者 计纲;80%的研发人员把握着控制系统[N];中国包装报;2006年
4 记者 计纲;数创公司两新品一年打开市场[N];中国包装报;2006年
5 本报记者 汪丽军;沙莹——让企业增效益[N];云南日报;2006年
6 李瑞平 冯济缨 黄明琪;包装机械设计中的控制技术[N];中国包装报;2005年
7 严小斌;驯服脱缰“野马”[N];中国冶金报;2007年
8 本报记者 冯青;“神七”成功发射[N];21世纪经济报道;2008年
9 沈强 姜再明;郝昀弹道控制组的带头人[N];中国航天报;2006年
10 贵州 吴志海;室内监视摄像头目标自动跟踪控制系统设计[N];电子报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈鹏;无刷双馈风力发电机控制系统研究[D];河北工业大学;2006年
2 周长义;三轴飞行仿真转台控制系统设计与控制算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
3 陈龙安;混合动力汽车动力传动控制系统的研究与开发[D];同济大学;2007年
4 贾宏进;四频激光陀螺平台罗经关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
5 赵俊;基于若干智能方法的先进控制系统综合设计研究[D];西安电子科技大学;2009年
6 曹平;勘探地震数据获取系统设计[D];中国科学技术大学;2007年
7 高锋;汽车纵向运动多模型分层切换控制[D];清华大学;2006年
8 禹东赫;声控激光打孔技术研究[D];天津大学;2007年
9 王科;BESIII触发快控制系统的研制[D];中国科学技术大学;2006年
10 钟斌;基于吊重防摇控制的起重机快速对位关键技术研究[D];西南交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 池哲贵;基于ARM的织机控制系统设计[D];浙江大学;2006年
2 张靖;基于紫蜂技术的采煤机遥控系统设计[D];西华大学;2012年
3 刘坡;电子织带机的嵌入式控制系统设计[D];浙江大学;2004年
4 毛姣姣;基于CAN总线的棉花滴灌控制系统设计与抗干扰方法研究[D];石河子大学;2011年
5 李鹏飞;一种基于ARM的冲击控制系统设计[D];中北大学;2013年
6 段超;MIMO通信系统的射频前端控制系统设计[D];电子科技大学;2012年
7 温志明;开关磁阻电动机伺服控制系统设计[D];中北大学;2005年
8 桂亮;基于磁通控制的消弧线圈控制系统研究与仿真[D];厦门大学;2009年
9 周璇;陀螺稳定平台数字控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 吴坤;基于S3C2440的平动式啮合电机驱动控制系统设计[D];北京邮电大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026