高精度溫鹽檢定恒溫槽控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、高精度溫鹽檢定恒溫槽控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究Designresearchofcontrolsystemofprecisionthermostaticbathftemperaturesalinityverification學(xué)科專業(yè)：控制科學(xué)與工程研究生：田鵬指導(dǎo)教師：姜印平高級(jí)工程師天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一四年十二月摘要海洋儀器是人們感知海洋特征物理量的重要工具，為海洋科學(xué)研究提供了基本依據(jù)。海洋儀器的正常使用離不開計(jì)量校準(zhǔn)工作。海

2、水溫鹽檢定恒溫槽是海洋儀器溫度校準(zhǔn)裝置的重要組成部分。本文的主要研究?jī)?nèi)容為溫鹽檢定恒溫槽的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括控制系統(tǒng)工作原理、硬件電路設(shè)計(jì)、控制算法選擇、軟件設(shè)計(jì)編制以及系統(tǒng)性能測(cè)試。在溫度測(cè)量方面，使用了實(shí)驗(yàn)室精密測(cè)溫線路（四線制接法）接入NTC熱敏電阻和精密電阻的方法，結(jié)合高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)化與處理器計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小溫度變化量的測(cè)量，其中測(cè)溫靈敏度可達(dá)0.0001℃，測(cè)溫精度可達(dá)0.01℃?？刂葡到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)定時(shí)控溫功能，為操作人員提

3、供了極大的便利。恒溫槽的溫度控制可分為快速控制和微調(diào)控制兩個(gè)階段，其中微調(diào)控制使用了單相交流可控硅和半導(dǎo)體制冷片作為分立的熱量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得控制作用更加快速靈活且精確。在控制算法上，采用了變速積分PID調(diào)節(jié)方式，相比普通PID調(diào)節(jié)獲得了更好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。PID參數(shù)的整定過程中使用了基于飽和繼電反饋的PID參數(shù)自整定方法，提高了對(duì)臨界信息的辨識(shí)精度。依照J(rèn)JF10302010《恒溫槽技術(shù)性能測(cè)試規(guī)范》測(cè)試了恒溫槽溫場(chǎng)的波動(dòng)性與均勻性，結(jié)