本文關(guān)鍵詞：電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：智能型流量控制閥是一種新型自動(dòng)流量調(diào)節(jié)裝置,是廣泛地應(yīng)用于石化、冶金和電力等工業(yè)部門生產(chǎn)中對(duì)流體介質(zhì)的流量進(jìn)行控制的流量調(diào)節(jié)設(shè)備,其在工業(yè)生產(chǎn)中有著不可或缺的作用,是大型風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)等必須配置的關(guān)鍵設(shè)備,也大量的在采暖和空調(diào)、制冷等系統(tǒng)的末端溫度控制中采用。目前此類裝置的機(jī)械動(dòng)力部件均采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),然而由于電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則此類調(diào)節(jié)閥會(huì)產(chǎn)生的機(jī)械磨損、能耗大、故障率及生產(chǎn)成本高等問題,但我國在這方面的創(chuàng)新研究卻相對(duì)較少。鑒此,本文設(shè)計(jì)了一種電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥。該智能流量調(diào)節(jié)閥采用電加熱驅(qū)動(dòng)閥門運(yùn)行方式,在有效地避開了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的調(diào)節(jié)閥由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的問題的基礎(chǔ)上,還能達(dá)到智能控制。本文首先介紹了電熱型智能調(diào)節(jié)閥發(fā)展現(xiàn)狀和研究情況,以供暖控制系統(tǒng)為例,討論了智能調(diào)節(jié)閥在供暖系統(tǒng)中的工藝要求、控制需求及其總體結(jié)構(gòu)。同時(shí)給出了電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥的軟硬件設(shè)計(jì)構(gòu)思、內(nèi)部控制器的數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)控制算法。在硬件設(shè)計(jì)方面,本文考慮采用模塊化的電路設(shè)計(jì)思想,具體選擇STC12C5A60S2單片機(jī)作為其內(nèi)部溫度控制器的CPU,完成了電源輸入模塊、顯示模塊、電熱執(zhí)行器控制模塊、溫度采集模塊、按鍵模塊和通信模塊等幾部分的硬件電路設(shè)計(jì)；采用OLED屏作為其人機(jī)交互界面。在軟件方面,根據(jù)電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥的控制需求分析研究,完成了主程序、PID算法程序和其它各子程序的編寫。在此基礎(chǔ)上,論文詳細(xì)描述了電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥的研究、設(shè)計(jì)、和樣機(jī)制作過程。最后介紹了上位機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析,并在實(shí)驗(yàn)室完成了電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥的功能測(cè)試。對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析表明,該智能流量調(diào)節(jié)閥滿足控制需求和工藝要求,控制算法能夠達(dá)到預(yù)期的控制效果。
【關(guān)鍵詞】：供暖系統(tǒng) 電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥 數(shù)學(xué)模型 PID控制 測(cè)試系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 選題背景及研究意義11-12
• 1.2 電熱型調(diào)節(jié)閥的發(fā)展現(xiàn)狀及研究情況12
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排12-15
• 第二章 流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及控制要求15-21
• 2.1 流量控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及控制需求15-17
• 2.1.1 以供暖系統(tǒng)為例——流量調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用16-17
• 2.1.2 供暖控制(熱水流量調(diào)節(jié))系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17
• 2.2 各類閥門在流量調(diào)節(jié)過程中對(duì)控制的要求分析17-19
• 2.2.1 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)18
• 2.2.2 電熱型流量調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)及其控制要求18-19
• 2.3 本章小結(jié)19-21
• 第三章 電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥的機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制器硬件設(shè)計(jì)21-33
• 3.1 電熱型流量調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)及功能21-23
• 3.1.1 電熱型流量調(diào)節(jié)閥的機(jī)械結(jié)構(gòu)21-22
• 3.1.2 電熱型流量調(diào)節(jié)閥工作原理22-23
• 3.2 電熱型流量調(diào)節(jié)閥控制器硬件電路設(shè)計(jì)23-25
• 3.2.1 電熱型流量調(diào)節(jié)閥控制器工作原理23-24
• 3.2.2 電熱型流量調(diào)節(jié)閥控制器硬件電路設(shè)計(jì)構(gòu)思24-25
• 3.3 電熱型流量調(diào)節(jié)閥控制器電路具體設(shè)計(jì)與元器件選型25-31
• 3.3.1 STC12C5A60S2動(dòng)能簡(jiǎn)介25-26
• 3.3.2 時(shí)鐘芯片DS1302模塊26-27
• 3.3.3 外接存儲(chǔ)AT24C02模塊27-28
• .3.3.4溫度傳感器DS18B20模塊28
• 3.3.5 電熱執(zhí)行器控制模塊28-29
• 3.3.6 蜂鳴器模塊29-30
• 3.3.7 晶振模塊30
• 3.3.8 電源輸入模塊30-31
• 3.4 人機(jī)交互功能及通信接口設(shè)計(jì)31-32
• 3.4.1 OLED顯示屏31
• 3.4.2 通信接口設(shè)計(jì)31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第四章 電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥數(shù)學(xué)模型的建立33-43
• 4.1 調(diào)節(jié)閥石蠟驅(qū)動(dòng)器給定溫度與流量的數(shù)學(xué)模型33-38
• 4.1.1 B樣條函數(shù)34-36
• 4.1.2 B樣條函數(shù)遞推最小二乘法建模36-38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)仿真與誤差分析38-41
• 4.3 本章小結(jié)41-43
• 第五章 電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-57
• 5.1 軟件開發(fā)工具43-44
• 5.2 控制器軟件設(shè)計(jì)構(gòu)思44
• 5.3 系統(tǒng)主要程序設(shè)計(jì)44-56
• 5.3.1 主控制程序44-46
• 5.3.2 顯示存儲(chǔ)程序46-50
• 5.3.3 定時(shí)中斷程序50
• 5.3.4 按鍵程序50-51
• 5.3.5 通信程序51-54
• 5.3.5.1 上位機(jī)與控制器通信協(xié)議51-52
• 5.3.5.2 串口數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送52-54
• 5.3.6 控制算法54-56
• 5.3.6.1 算法原理54-55
• 5.3.6.2 程序?qū)崿F(xiàn)55-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第六章 樣機(jī)研發(fā)、系統(tǒng)測(cè)試及測(cè)試結(jié)果分析57-71
• 6.1 電熱型流量調(diào)節(jié)閥樣機(jī)的開發(fā)57-61
• 6.1.1 控制器電路原理圖設(shè)計(jì)57-58
• 6.1.2 控制器PCB板的制作58-60
• 6.1.3 電熱型流量調(diào)節(jié)閥樣機(jī)制作60-61
• 6.2 上位機(jī)測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)61-67
• 6.2.1 開發(fā)環(huán)境介紹62
• 6.2.2 測(cè)試要求62-63
• 6.2.3 測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)63-67
• 6.2.3.1 實(shí)時(shí)測(cè)試人機(jī)界面63-64
• 6.2.3.2 隨機(jī)模式選擇界面64
• 6.2.3.3 隨機(jī)模式運(yùn)行界面64-65
• 6.2.3.4 實(shí)時(shí)曲線和專家、歷史報(bào)表界面65-66
• 6.2.3.5 實(shí)時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)庫66-67
• 6.3 實(shí)時(shí)測(cè)試結(jié)果分析67-70
• 6.4 本章小結(jié)70-71
• 第七章 總結(jié)與展望71-73
• 7.1 研究工作總結(jié)71-72
• 7.2 未來展望72-73
• 致謝73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研情況79-81
• 附錄B 電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥控制器電路原理圖81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 于新潮;;雙向可控硅過零觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)[J];包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2009年01期

2 楊少輝;王殿海;王英平;董斌;;最小二乘擬合法確定行程時(shí)間[J];公路交通科技;2006年09期

  本文關(guān)鍵詞：電熱型智能流量調(diào)節(jié)閥的研究與設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：402898