本文關(guān)鍵詞：礦用移動(dòng)式救生艙溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 移動(dòng)式救生艙 溫濕度 監(jiān)控 模糊PID

【摘要】：我國煤礦井下事故頻頻發(fā)生，不僅威脅著工作人員的生命健康，，也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于煤礦井下救生艙的研究應(yīng)用已經(jīng)迫在眉睫。本文基于目前救生艙溫濕度控制中存在的一些問題，結(jié)合模糊理論和PID控制方法進(jìn)行了救生艙溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)。 通過對(duì)救生艙的艙體結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行分析，計(jì)算出艙壁的傳熱系數(shù)、系統(tǒng)熱容、艙內(nèi)產(chǎn)生的熱負(fù)荷和濕負(fù)荷以及所需制冷劑和除濕劑的量。確定了降溫除濕整體方案。 根據(jù)救生艙溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理，并考慮到艙內(nèi)人員數(shù)目、體質(zhì)及其它原因?qū)釢褙?fù)荷造成的干擾，建立了溫度對(duì)象和濕度對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。救生艙溫濕度控制系統(tǒng)具有大時(shí)滯、時(shí)變、非線性及耦合性的特點(diǎn)，常規(guī)PID控制難以得到滿意的效果。本文引進(jìn)模糊控制理論，首先通過模糊解耦器對(duì)溫濕度進(jìn)行解耦，然后設(shè)計(jì)模糊自適應(yīng)PID控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制，設(shè)計(jì)模糊控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度的控制。利用MATLAB對(duì)設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，結(jié)果顯示和PID控制器相比，響應(yīng)速度提高，超調(diào)量減小，穩(wěn)態(tài)精度和魯棒性均有所提高。 設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體架構(gòu)，選用STM32F103ZET6作為核心處理器，對(duì)溫濕度采集電路（AM2302溫濕度傳感器）、液晶顯示電路（LCD12864液晶屏）、數(shù)字鐘電路（DS1302）、光耦隔離電路（PC817光電耦合器）、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（L298N驅(qū)動(dòng)芯片、FBL-35/24直流隔爆通風(fēng)機(jī)）、報(bào)警電路、最小系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)硬件抗干擾進(jìn)行了分析。 利用KEILuVision4MDK編譯軟件進(jìn)行了溫濕度采集、液晶顯示、數(shù)字鐘、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、智能控制器、抗干擾等模塊的應(yīng)用程序的編寫。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間預(yù)估艙內(nèi)剩余制冷劑的量，對(duì)目標(biāo)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，爭(zhēng)取更長(zhǎng)的救援時(shí)間。搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)各模塊的功能進(jìn)行了測(cè)試，證實(shí)了系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)合理，具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：移動(dòng)式救生艙 溫濕度 監(jiān)控 模糊PID
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP277;TD774
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 圖清單12-15
• 表清單15-16
• 變量注釋表16-19
• 1 緒論19-26
• 1.1 研究背景及意義19-20
• 1.2 救生艙溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3 控制算法選擇22-23
• 1.4 救生艙分類及構(gòu)成23-24
• 1.5 論文主要工作24-26
• 2 救生艙降溫除濕方案設(shè)計(jì)26-37
• 2.1 救生艙傳熱特性26-30
• 2.2 艙內(nèi)熱負(fù)荷計(jì)算30-33
• 2.3 艙內(nèi)濕負(fù)荷計(jì)算33
• 2.4 降溫方案33-35
• 2.5 除濕方案35-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 3 系統(tǒng)建模及智能控制策略的研究37-58
• 3.1 溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理37-38
• 3.2 溫度對(duì)象的數(shù)學(xué)建模38-40
• 3.3 濕度對(duì)象的數(shù)學(xué)建模40-42
• 3.4 模糊控制原理42
• 3.5 溫濕度智能控制策略的研究42-51
• 3.6 溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)仿真51-57
• 3.7 本章小結(jié)57-58
• 4 溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)58-71
• 4.1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58-59
• 4.2 微處理器 STM32F103ZET64159
• 4.3 溫濕度采集電路59-61
• 4.4 液晶顯示電路61-62
• 4.5 數(shù)字鐘電路62
• 4.6 風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路62-65
• 4.7 聲光報(bào)警電路65
• 4.8 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)及管腳分配65-70
• 4.9 硬件抗干擾措施70
• 4.10 本章小結(jié)70-71
• 5 溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)71-86
• 5.1 開發(fā)環(huán)境71-72
• 5.2 溫濕度采集模塊軟件設(shè)計(jì)72-75
• 5.3 液晶顯示模塊軟件設(shè)計(jì)75-77
• 5.4 風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊軟件設(shè)計(jì)77-78
• 5.5 控制方法軟件設(shè)計(jì)78-80
• 5.6 軟件抗干擾措施80-81
• 5.7 實(shí)驗(yàn)測(cè)試81-85
• 5.8 本章小結(jié)85-86
• 6 總結(jié)與展望86-88
• 6.1 總結(jié)86-87
• 6.2 展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-91
• 作者簡(jiǎn)歷91-93
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集93

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：911978