發(fā)布時間：2017-11-02 07:29

  本文關(guān)鍵詞：多參量動態(tài)環(huán)境艙控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：環(huán)境艙是為甲醛、VOC等有害氣體的檢驗提供一個穩(wěn)定的測試環(huán)境,環(huán)境艙中的溫度和濕度是影響測量結(jié)果的兩個重要因素,所以,按照國家檢測的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),必須將環(huán)境艙溫濕度控制在一定的范圍內(nèi),以便更準(zhǔn)確的測量出甲醛等有害氣體的含量。本文主要對于某產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院多參量環(huán)境艙進行了溫濕度控制系統(tǒng)的研究,建立了環(huán)境艙的模型,提出了一種智能控制策略。首先對環(huán)境艙溫濕度控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,進行了分析,采用階躍響應(yīng)方法,對環(huán)境艙溫濕度進了建模,根據(jù)所測得的實際數(shù)據(jù),用兩點法建立了環(huán)境艙的數(shù)學(xué)模型。其次,由于環(huán)境艙內(nèi)的溫度和濕度具有耦合性,為了更好的實現(xiàn)對溫濕度控制,本文設(shè)計一個補償環(huán)節(jié)來解除溫度和濕度之間的耦合,根據(jù)所建的環(huán)境艙內(nèi)溫濕度的數(shù)學(xué)模型,以及溫度和濕度之問的耦合關(guān)系,在環(huán)境艙的溫濕度控制系統(tǒng)中加入前饋補償環(huán)節(jié),解除環(huán)境艙中溫度和濕度的耦合,通過MATLAB仿真來模擬環(huán)境艙的溫濕度解耦控制,結(jié)果表明,對于定常條件下,前饋補償解耦比無補償環(huán)節(jié)的控制效果更好。再次,由于環(huán)境艙在不同的測樣品、不同測試條件也表現(xiàn)具有非線特性,前饋補償解耦只適合測試樣品單一,同時傳統(tǒng)的PID控制雖然方便簡單,也不能在變測試條件下取得很好效果,本文采用遺傳算法與PID相結(jié)合的控制方式,對環(huán)境艙的溫度和濕度進行控制,同時考慮環(huán)境艙實際工程應(yīng)用特點,忽略濕度變化對溫度影響,只采用溫度對濕度補償?shù)目刂颇Ｊ?很好地解決了環(huán)境艙的溫濕度摔制問題。通過仿真結(jié)果表明,采用GA-PID控制比傳統(tǒng)PID控制在不同測試條件下,無論是控制精度和穩(wěn)定性上都取得很好控制效果,進而表明采用GA-PID控制策略的環(huán)境艙,檢測樣品的精度,具有更好的適應(yīng)性。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)境艙溫濕度控制 溫濕度數(shù)學(xué)建模 前饋補償 GA-PID
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 環(huán)境艙控制技術(shù)國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容及各章節(jié)安排12-13
• 1.3.1 主要研究工作12
• 1.3.2 章節(jié)安排12-13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 第2章 PID控制和遺傳算法14-30
• 2.1 傳統(tǒng)的PID控制14-17
• 2.1.1 PID控制理論14-16
• 2.1.2 增量式PID控制算法16-17
• 2.2 遺傳算法的理論基礎(chǔ)17-29
• 2.2.1 編碼方法18-24
• 2.2.2 初始群體假設(shè)24-25
• 2.2.3 種群的數(shù)目25
• 2.2.4 適應(yīng)度評估函數(shù)25
• 2.2.5 遺傳算法的選擇25-26
• 2.2.6 遺傳算法的交叉26-27
• 2.2.7 遺傳算法的變異27-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 環(huán)境測試艙的建模30-38
• 3.1 引言30-31
• 3.2 環(huán)境艙的溫濕度建模31-37
• 3.2.1 環(huán)境艙內(nèi)的溫度建模32-34
• 3.2.2 環(huán)境艙內(nèi)的濕度建模34-36
• 3.2.3 環(huán)境艙內(nèi)的溫度對濕度的耦合36-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 環(huán)境艙的解耦控制器設(shè)計38-43
• 4.1 引言38
• 4.2 環(huán)境艙內(nèi)溫度與濕度的耦合38-39
• 4.3 環(huán)境艙溫濕度解耦控制器設(shè)計39-40
• 4.4 溫濕度解耦仿真40-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 第5章 基于GA-PID環(huán)境艙的溫濕度控制的設(shè)計43-54
• 5.1 引言43
• 5.2 控制器設(shè)計43-48
• 5.2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計43-44
• 5.2.2 遺傳算法的復(fù)制44-45
• 5.2.3 遺傳算法的交叉45
• 5.2.4 遺傳算法的變異45-46
• 5.2.5 遺傳算法優(yōu)化過程46-48
• 5.3 環(huán)境艙的溫度仿真實驗48-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 第6章 結(jié)論54-55
• 參考文獻55-58
• 在學(xué)研究成果58-59
• 致謝59

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本文編號：1130590