【摘要】：近些年,聚合物等高分子原料的發(fā)展越來越迅速,已經在國防、化工、汽車制造甚至我們引以為傲的航天行業(yè)等眾多領域都有了廣泛的應用,因此加強聚合物高分子材料性能的掌握顯得十分必要,流變儀恰恰是測量各種材料性能的工具,毛細管流變儀就是其中的一種。毛細管流變儀與很多物料加工期間的流動形式相似,既可以對材料粘度進行測量,還可以對彈性進行研究,所以說毛細管流變儀在整個市場有很廣泛的應用。隨著我國科學技術的不斷成長,對毛細管流變儀的自動化程度和控制精度要求都在不斷的提高,速度更快、靈敏度更高、穩(wěn)定性更好、功能更強,這都是新時代對毛細管流變儀的技術要求。而溫度作為影響毛細管流變儀精確度的重要因素,更是應該被重視起來,PID控制是目前在大多數溫度控制中采用的溫控方式,它的特點是結構簡單容易理解,易于實現(xiàn),且有能夠消除穩(wěn)態(tài)誤差的功能,但是PID控制存在的缺陷不能夠滿足儀器對溫度控制的要求,所以在此基礎上,提出了一種更加智能的溫度控制算法并結合毛細管流變儀進行了系統(tǒng)的研究。在總結了多種智能溫度算法及整個儀器的工作過程后,提出了模糊自整定PID控制算法,這種算法對反應速度快、零超調、穩(wěn)態(tài)誤差小的要求基本能夠滿足。結合算法,對毛細管流變儀進行了設計,包括軟件以及硬件部分的實現(xiàn),硬件方面包括整體結構的構建,主控制電路器件選取,電路設計等,軟件的設計采用Visual Basic6.0編程語言,實現(xiàn)包括實驗操控,數據查詢記錄保存,以及串口通信等功能。最后在實驗的基礎上,對毛細管流變儀的功能性進行了驗證,實現(xiàn)了對溫度的準確控制,運行過程中對各種數據的采集,達到了預先理想的目標。
[Abstract]:In recent years, polymers and other polymeric materials have developed more and more rapidly, and have been widely used in many fields, such as national defense, chemical industry, automobile manufacturing, and even the aerospace industry, which we are proud of. Therefore, it is necessary to improve the performance of polymer materials. Rheometer is a tool to measure the properties of various materials, and capillary rheometer is one of them. Capillary rheometer is similar to the flow form during processing of many materials. It can not only measure the viscosity of materials, but also study elasticity, so capillary rheometer is widely used in the whole market. With the development of science and technology in our country, the automatic degree and control precision of capillary rheometer are constantly improved, the speed is faster, the sensitivity is higher, the stability is better, the function is stronger. These are the technical requirements of capillary rheometer in the new era. Temperature, as an important factor affecting the accuracy of capillary rheometer, should be paid more attention to. PID control is a kind of temperature control method used in most temperature control at present. Its characteristic is simple structure, easy to understand and easy to realize. And it has the function of eliminating the steady-state error, but the defects of PID control can not meet the requirements of the temperature control of the instrument, so on this basis, A more intelligent temperature control algorithm is proposed and a systematic study is carried out in combination with capillary rheometer. After summarizing various intelligent temperature algorithms and the working process of the whole instrument, a fuzzy self-tuning PID control algorithm is proposed, which can satisfy the requirements of fast response speed, zero overshoot and small steady-state error. Combined with the algorithm, the capillary rheometer is designed, including the realization of the software and the hardware, including the construction of the whole structure, the selection of the main control circuit device, the circuit design and so on. The software design adopts Visual Basic6.0 programming language. Implementation includes experimental control, data query and record keeping, and serial communication functions. Finally, the function of capillary rheometer is verified on the basis of experiments, and the accurate control of temperature is realized.
【學位授予單位】：長春大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH873;TP273

【參考文獻】

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本文編號：2280726