冷卻結(jié)晶是工業(yè)結(jié)晶中最常見的一種結(jié)晶方式,在冷卻結(jié)晶中,反應(yīng)釜內(nèi)的溫度是影響結(jié)晶過程的一個重要因素。準確的溫度控制不僅關(guān)乎結(jié)晶產(chǎn)品的質(zhì)量,也是批次結(jié)晶過程中產(chǎn)品可重復(fù)生產(chǎn)的保證。由于反應(yīng)釜溫度變化是一個典型的大時滯和大慣性的積分響應(yīng)過程,采用傳統(tǒng)的線性系統(tǒng)控制方法難以實現(xiàn)準確的升溫和降溫操作。為了解決這個問題,本文以10升冷卻結(jié)晶反應(yīng)釜為研究對象,研制了一個溫度控制裝置,能實現(xiàn)對溫度調(diào)節(jié)過程的準確控制。本文設(shè)計的溫度控制裝置以PC機為上位機,基于LabVIEW軟件平臺開發(fā)上位機監(jiān)控界面。采用PLC控制器為下位機,對于加熱操作,通過脈寬調(diào)制(PWM)和固態(tài)繼電器調(diào)節(jié)一個2kW浸入式加熱管的加熱功率;對于制冷操作,通過變頻器調(diào)節(jié)一臺1.5P壓縮機的制冷功率。采用一個鉑金熱電阻(PT100)測量反應(yīng)釜內(nèi)溶液的溫度。利用循環(huán)浴油與反應(yīng)釜熱交換的方式改變反應(yīng)釜內(nèi)溫度。以加熱管和壓縮機作為溫度控制裝置的主要執(zhí)行機構(gòu),對循環(huán)浴油進行加熱和制冷。為了辨識結(jié)晶反應(yīng)釜溫度響應(yīng)的動態(tài)特性,采用階躍響應(yīng)實驗,提出了利用衰減因子對階躍響應(yīng)輸出進行拉普拉斯變換,從而能有效地估計系統(tǒng)頻率響應(yīng),由此建立了一個擬合帶時...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 10升結(jié)晶反應(yīng)釜溫度控制裝置設(shè)計
    2.1 系統(tǒng)組成方案
    2.2 主要組成硬件
        2.2.1 循環(huán)油浴換熱裝置
        2.2.2 加熱結(jié)構(gòu)
        2.2.3 制冷結(jié)構(gòu)
        2.2.4 溫度傳感器
        2.2.5 PLC控制器
    2.3 上位機程序設(shè)計
        2.3.1 LabVIEW軟件平臺介紹
        2.3.2 監(jiān)控界面設(shè)計
        2.3.3 控制程序設(shè)計
    2.4 下位機程序設(shè)計
        2.4.1 PLC_Config軟件平臺介紹
        2.4.2 控制程序設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
3辨識與控制方法設(shè)計
    3.1 傳遞函數(shù)模型階躍響應(yīng)辨識方法
    3.2 兩自由度內(nèi)�？刂扑惴�
        3.2.1 算法設(shè)計
        3.2.2 仿真驗證
    3.3 基于兩自由度內(nèi)�？刂频牡鷮W習控制算法設(shè)計
        3.3.1 算法設(shè)計
        3.3.2 仿真驗證
    3.4 本章小結(jié)
4實驗設(shè)計與結(jié)果分析
    4.1 PT100溫度傳感器標定實驗
    4.2 換熱死區(qū)補償校準實驗
    4.3 模型辨識實驗
    4.4 溫度控制實驗
        4.4.1 升溫控制實驗
        4.4.2 降溫控制實驗
        4.4.3 迭代學習控制實驗
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文和申請專利情況
致謝



本文編號：3915119