基于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,各種智能設備逐漸進入人們的視野,智能儀器的發(fā)展較其他智能設備發(fā)展的速度稍晚,但是儀器對于一個國家的工業(yè)發(fā)展卻是非常重要,近幾年,智能儀器也逐漸成為了當下研究的重點問題。本項目立足于此,根據(jù)傳統(tǒng)油品粘度測量儀器是一個單一化,機械化,人力化的傳統(tǒng)儀器,提出基于物聯(lián)網(wǎng)與智能儀器對傳統(tǒng)油品粘度測量儀器進行智能化,自動化的改造升級。本文重在研究油品粘度測量儀器在不穩(wěn)定環(huán)境下快速穩(wěn)定的精確控溫算法與處理復雜條件下傳感器采集到的帶有噪聲的數(shù)據(jù)。對于溫度的快速與精確控制我們根據(jù)傳統(tǒng)PID技術設計了三個方案分別是參數(shù)可變的隨參PID控制,Smith預估的PID-Smith溫控以及模糊PID控制。經(jīng)過理論分析與實際的驗證,我們綜合抗干擾性能與收斂速度以及控溫精度,得出模糊PID控制性能最好。另一方面,針對減小采樣過程中的信號噪聲與減小抖動平滑數(shù)據(jù)等問題,我們提出使用卡爾曼濾波器,通過對實驗數(shù)據(jù)的MATLAB仿真與實際測量結果,我們發(fā)現(xiàn)使用卡爾曼濾波器可以有效的減小誤差以及平滑數(shù)據(jù)和減小抖動,其效果要好于平時工業(yè)中普遍使用的算術平均濾波法與一階滯后濾波算法。針對在測量過程中如果出現(xiàn)... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

PT100溫度阻值曲線

圖 3-6 初次調試結果截圖測試控溫速度，控溫精度與抗干擾能力等性能指標，我們利用 1.3 節(jié)黏度測量儀器為實驗平臺，其中控溫算法采用隨參 PID 控溫算法，測，-10℃，-25℃這三組常用油品黏度測試實驗溫度。其中酒精和二級定成 10℃（實際使用時默認的溫差設定），對儀器的控制與結果監(jiān)測的配套控制監(jiān)測軟件。因為主要測試控溫性能，所以油品黏度對實驗慮成本因素沒有使用價格高昂的測試標準機油，而是直接使用普通發(fā)多次實驗后發(fā)現(xiàn)如果采用同樣的控溫算法，只要目標溫度相同，溫度和電機運行前后的波動都是類似的，因為控溫過程是階段性過程，系度控制，不會出現(xiàn)偶然性的偏差，任何一次的控溫測試都可以很好的法的真實性能，所以避免贅述，我們選擇其中的一組實驗結果就可以控溫算法的性能。

圖 3-7 電機旋轉后溫度曲線圖圖 3-8 調整參數(shù)后溫度曲線圖另外，PID 參數(shù)會由于系統(tǒng)的采樣間隔的不同發(fā)生一定的變化，上位機軟件可以手動選擇 ARM 板采樣間隔 500ms 或者 200ms，當采樣間隔發(fā)生變化時，參數(shù)需要進行一定的調整，因為，溫度發(fā)送到計算機進行控溫算法的處理不是絕對意義上的零時延，它會根據(jù)采樣間隔的不同延時 500ms 或者 200ms，根據(jù) PID 控溫的算法

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2987510