在原油輸送過程中,溫度能夠直接影響輸送的效率,以及原油輸送的安全性。對(duì)于原油輸送過程中的溫度控制,改善溫度控制效果PID調(diào)節(jié)參數(shù)整定是有效方法之一。傳統(tǒng)的PID參數(shù)整定主要有經(jīng)驗(yàn)法以及PID自整定。這兩種方法由于是依據(jù)控制效果來整定PID參數(shù),不能滿足原油輸送過程對(duì)溫度控制的要求。為保證原油輸送過程中,不揮發(fā)且有很好的流動(dòng)性要求溫度控制穩(wěn)定,且變化波動(dòng)范圍小。本文以一種系統(tǒng)模擬的思想,溫度控制PID調(diào)節(jié)和電學(xué)RLC串聯(lián)諧振回路有相同的微分方程,通過對(duì)比方程,找到兩個(gè)系統(tǒng)與之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過對(duì)電學(xué)系統(tǒng)的分析,模擬預(yù)知溫度控制PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)在不同參數(shù)下的溫度控制性能指標(biāo),以滿足原油輸送過程對(duì)溫度的要求。在方法方面,本文分別用MATLAB和Altium designer對(duì)溫控PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)和電學(xué)RLC串聯(lián)諧振進(jìn)行模擬,分別做出溫控PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)和RLC串聯(lián)諧振回路響應(yīng)曲線,并且對(duì)比其特征值。在試驗(yàn)方面,搭建簡(jiǎn)易的原油溫控PID調(diào)節(jié)系統(tǒng),試驗(yàn)驗(yàn)證模擬效果。本文搭建簡(jiǎn)易的原油溫控PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度采集,STC15W4K58S4單片機(jī)為主控芯片完成PID調(diào)節(jié)及運(yùn)... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及意義
    1.2 PID控制的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 溫控PID調(diào)節(jié)及RLC串聯(lián)諧振回路
    2.1 PID控制原理
    2.2 原油溫控系統(tǒng)組成
    2.3 溫度PID控制系統(tǒng)與RLC串聯(lián)諧振的數(shù)學(xué)描述
        2.3.1 溫度PID控制方法的數(shù)學(xué)描述
        2.3.2 RLC串聯(lián)電路諧振的數(shù)學(xué)描述
    2.4 PID控制方程與RLC串聯(lián)諧振方程比對(duì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 原油輸送過程溫控PI調(diào)節(jié)RLC串聯(lián)諧振回路模擬方案
    3.1 系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)T
    3.2 溫控PI調(diào)節(jié)的模擬分析
        3.2.1 PI調(diào)節(jié)的系統(tǒng)模擬
    3.3 有過沖的系統(tǒng)模擬
        3.3.1 系統(tǒng)在欠阻尼條件下的仿真
        3.3.2 有過沖的RLC串聯(lián)諧振仿真各項(xiàng)性能指標(biāo)
        3.3.3 有過沖的溫控仿真
        3.3.4 原油溫控仿真的各項(xiàng)性能指標(biāo)
        3.3.5 原油溫控仿真與RLC串聯(lián)諧振仿真對(duì)比
    3.4 零過沖的系統(tǒng)模擬
        3.4.1 臨界阻尼條件下的仿真
        3.4.2 原油溫控PI調(diào)節(jié)下的MATLAB仿真
        3.4.3 臨界阻尼下的仿真參數(shù)對(duì)比
    3.5 本章小結(jié)
第4章 原油溫控?cái)?shù)據(jù)采集平臺(tái)編寫及PID算法實(shí)現(xiàn)
    4.1 原油溫控PID算法實(shí)現(xiàn)
    4.2 相關(guān)子程序設(shè)計(jì)
        4.2.1 串口接收子程序
        4.2.2 溫度采集子程序
        4.2.3 串口發(fā)送數(shù)據(jù)子程序
        4.2.4 PID運(yùn)算子程序
    4.3 寄存器相關(guān)配置
        4.3.1 串口通信相關(guān)配置及計(jì)算
        4.3.2 硬件PWM寄存器相關(guān)設(shè)置
    4.4 原油溫控?cái)?shù)據(jù)采集平臺(tái)
        4.4.1 軟件程序流程
        4.4.2 串口相關(guān)程序
    4.5 本章小結(jié)
第5章 硬件選型及簡(jiǎn)易的原油溫控系統(tǒng)搭建
    5.1 硬件選型
        5.1.1 單片機(jī)選型
        5.1.2 PWM控制特點(diǎn)
        5.1.3 可控硅過零切換
        5.1.4 PWM與可控硅過零切換相結(jié)合
        5.1.5 控制開關(guān)選型
        5.1.6 溫度傳感器
    5.2 硬件電路相關(guān)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)
        5.2.1 溫度傳感器電路
        5.2.2 串口通信電路
    5.3 系統(tǒng)接線圖
    5.4 測(cè)量系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)
    5.5 溫度裝置相關(guān)參數(shù)
    5.6 本章小結(jié)
第6章 實(shí)驗(yàn)
    6.1 實(shí)驗(yàn)步驟
    6.2 PID參數(shù)設(shè)置及溫度采集
        6.2.1 欠阻尼條件下溫度控制實(shí)驗(yàn)
        6.2.2 臨界阻尼條件下溫度控制實(shí)驗(yàn)
    6.3 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 原油溫控系統(tǒng)MATLAB仿真程序
附錄B 原油溫控系統(tǒng)代碼
附錄C 原油溫控系統(tǒng)裝置圖及數(shù)據(jù)采集平臺(tái)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3426193