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输血输液加温仪的恒温控制系统设计

控制工程 2023年第7期30卷 1213-1218页

作者：张荣波赵诗奎郑安荣刘玲云航电中和山东医疗技术有限公司山东济南250104 济南大学机械工程学院山东济南250022

在医用输血输液加温仪的恒温控制过程中,加热管的热传导迟滞特性导致系统的快速性和超调量无法兼顾。为解决此问题,对加热管的热传导规律进行研究,设计了一种带温升速率负反馈的PID恒温控制算法。该算法根据加热管的温升速率对PID控制... 详细信息

在医用输血输液加温仪的恒温控制过程中,加热管的热传导迟滞特性导致系统的快速性和超调量无法兼顾。为解决此问题,对加热管的热传导规律进行研究,设计了一种带温升速率负反馈的PID恒温控制算法。该算法根据加热管的温升速率对PID控制作用进行动态修正,将因热传导的迟滞特性而滞留在加热管内部的热量以温升速率量化后再作为负反馈动态补偿到PID控制作用中,在邻近稳态时按一定函数衰减PID控制作用。实验结果表明,基于温升速率负反馈动态修正的PID恒温控制系统的过渡时间更短,超调量更小,稳态误差控制在±0.1℃以内。

关键词：加热管恒温控制 PID控制动态修正热传导

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独立循环式的油箱恒温控制系统研究

独立循环式的油箱恒温控制系统研究

作者：杜磊中原工学院

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,不管是工业生产领域还是科学研究领域,有关温度控制的问题都是非常值得关注的。温度这一参数对工程车辆、军事设备、机床行业等各领域的影响是不可藐视的因素之一。针对目前液压油恒温控制方式存在的精度低、响应速... 详细信息

随着科学技术的发展,不管是工业生产领域还是科学研究领域,有关温度控制的问题都是非常值得关注的。温度这一参数对工程车辆、军事设备、机床行业等各领域的影响是不可藐视的因素之一。针对目前液压油恒温控制方式存在的精度低、响应速度慢、温度场均匀性差等重要问题,本文创新性的提出一种独立循环式的油箱恒温控制方式,此方式避免了由于传统浸入式热交换方式带来的局部温度过高或过低、油箱温度场分布不均匀现象而导致的温度传感器测量不精确,最终影响恒温状态控制精度。为了提升恒温控制精度,文中对PID控制器、模糊控制器的特点进行分析,PID控制器在线性控制系统中效果较好响应速度相对较快,模糊控制在非线性控制系统中具有一定的优势,因此考虑将两种方式结合起来应用在油箱恒温控制系统中。为了分析模糊PID控制性能,将建立仿真模型与PID控制对比,并同时引入干扰对抗干扰能力分析,由仿真实验结果可知,模糊PID控制响应速度快、鲁棒性较强,并且有较强的抗干扰能力。为了验证独立循环式结构油箱恒温控制系统的有效性、可靠性,采用Solid Works建模,使用ANSYS Fluent软件对浸入式、普通循环式、循环式蛇形管热交换三种结构的热交换方式进行仿真,分别在箱体内部设定6个温度监测点观察各点的温度变化情况,并提取一部分有效的温度数据分析不同时刻的温度分布不均匀系数,并对系数变化趋势进行分析,经过仿真对比结果可知使用蛇形管独立循环式结构的温度的不均匀度明显要比其他两种方式低很多。最后对独立循环式油箱恒温系统进行试验验证,并对升温与降温过程、恒温状态的静态误差、温度不均匀度、测量不确定度进行分析,结果表明:温度控制响应速度较快,达到恒温状态下的静态误差较小保持在±1.5℃,温度不均匀度系数在600s时达到0.0151,之后仍保持有下降趋势,并且测量不确定度达到0.149满足测量要求。同时将方案三FLUENT仿真结果与试验结果进行相对误差分析,经计算可知最大相对误差达到4.2%,误差较小,表明了仿真结果具有一定的可靠性。因此,使用模糊PID控制策略的独立循环式油箱恒温控制方法具有可行性,并且控制精度达到了国家GB/T7935-2005标准的B级要求。

关键词：恒温控制油箱温度场热交换液压传动

基于STC15F2K60S2的汽车空调模糊恒温控制系统设计

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武汉职业技术学院学报 2022年第4期21卷 115-120页

作者：孟冉辽宁机电职业技术学院华孚仪表学院辽宁丹东118009

针对国内量产中低端汽车手动空调系统所带来的车内舒适性和安全性差等问题,提出一种以STC15F2K60S2单片机为控制核心,基于模糊控制理论的汽车空调恒温控制系统。系统对原有手动控制空调进行不破坏原车结构的改进,通过NTC10k 3950热敏电... 详细信息

针对国内量产中低端汽车手动空调系统所带来的车内舒适性和安全性差等问题,提出一种以STC15F2K60S2单片机为控制核心,基于模糊控制理论的汽车空调恒温控制系统。系统对原有手动控制空调进行不破坏原车结构的改进,通过NTC10k 3950热敏电阻温度传感器实现车厢内温度多点测量,实时显示与控制车厢内温度,实现汽车空调恒温控制。系统改造成本低,安装方便,对提高驾乘人员舒适度和安全性具有很好的推广价值。

关键词：汽车空调 STC15F2K60S2 恒温控制模糊控制

基于USART-HMI智能串口屏的节能恒温控制系统设计

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制造业自动化 2021年第9期43卷 140-143页

作者：李梁京张雪芹刘华波中车工业研究院(青岛)有限公司青岛266071 青岛大学自动化学院青岛266071 山东省工业控制技术重点实验室青岛266071

针对传统的温度控制系统精确度不足、稳定性较低、耗电严重、OLED显示屏开发难度大,编程复杂等问题,设计采用USART-HMI智能串口屏作为上位机,以STM32F103单片机作为主控单元,选用PT100铂热电阻实现对环境温度的数据采集,并将温度实时显... 详细信息

针对传统的温度控制系统精确度不足、稳定性较低、耗电严重、OLED显示屏开发难度大,编程复杂等问题,设计采用USART-HMI智能串口屏作为上位机,以STM32F103单片机作为主控单元,选用PT100铂热电阻实现对环境温度的数据采集,并将温度实时显示在USART-HMI智能串口屏上。用户可以通过串口屏直接对温度进行设定,当实际温度低于设定值时,控制器自动启动加热器;反之,控制器通过RS485通讯控制风机变频调速,以起到降温的作用,这样就可以将温度稳定在一定范围内。实验证明,设计的温度控制精度约±0.1℃。

关键词： USART-HMI 人机交互 STM32单片机 RS485 恒温控制

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一种超低相位噪声恒温控制型蓝宝石振荡器

一种超低相位噪声恒温控制型蓝宝石振荡器

QPQ氮化盐分析仪恒温控制系统的设计与实验

第十三届中国卫星导航年会

作者：单庆晓长沙天穹电子科技有限公司

本文介绍了一款工程化的恒温控制型蓝宝石振荡器,该振荡器利用多层高纯度蓝宝石构成的高Q值谐振器,结合其他器件组成振荡回路。通过半导体温度控制技术实现核心区域的0.01K的恒温控制。该振荡器可产生10GHz的高稳信号,在10KHZ处相位噪... 详细信息

本文介绍了一款工程化的恒温控制型蓝宝石振荡器,该振荡器利用多层高纯度蓝宝石构成的高Q值谐振器,结合其他器件组成振荡回路。通过半导体温度控制技术实现核心区域的0.01K的恒温控制。该振荡器可产生10GHz的高稳信号,在10KHZ处相位噪声低于-148dBc/Hz,100KHz优于-155dBc/Hz,远优于传统晶振倍频器。该工程化产品可用于高精度原子钟的研制,作为原子钟的基准源提升原子钟的技术水平。

关键词：相位噪声蓝宝石振荡器恒温控制

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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仪表技术与传感器 2019年第10期 25-29页

作者：武新李光林廖金权西南大学工程技术学院重庆400715 重庆电子工程职业学院重庆401331

QPQ氮化盐分析仪基于分光光度技术,检测QPQ氮化盐中氰酸根含量,恒温控制对分析仪检测的精确度有十分重要影响。针对分析仪的三样品检测室设计了一个空气浴恒温控制系统,检测室采用全铜材质,加热方式采用电热丝+TEC(珀尔贴)相结合的温度... 详细信息

QPQ氮化盐分析仪基于分光光度技术,检测QPQ氮化盐中氰酸根含量,恒温控制对分析仪检测的精确度有十分重要影响。针对分析仪的三样品检测室设计了一个空气浴恒温控制系统,检测室采用全铜材质,加热方式采用电热丝+TEC(珀尔贴)相结合的温度控制模式,其中电热丝的PID控制参数为P=24,I=128,D=68,可快速加热;TEC采用ADN8830控制芯片,PWM信号驱动MOS管可精确稳定控制样品温度。搭建实验装置,从实验数据可知:电热丝+TEC温控模式,到目标温度63℃时间为300 s,速度快;恒温控制温度为(63.7±0.7)℃,精度高;加热功率低,为5.3 W;检测室比色皿内蒸馏水与铜质外壳温度滞后约为1℃左右,在360 s时温度达到同步,温度同步性好;铜质材料的检测室温度分布方差RSD为0.1,温度分布十分均匀;满足分光光度计温度恒定控制要求。另外,采用ANSYS有限元分析分别模拟铜质和铝质材料检测室的加热过程和温度分布情况,分析所得结论与实验数据相吻合,铜质材料比铝质材料热导性能更优异,十分适合空气浴恒温控制方案。

关键词： QPQ盐浴复合分光光度恒温控制 TEC PID

间接热控在高分辨率光学遥感器恒温控制中的应用

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航天返回与遥感 2015年第2期36卷 46-52页

作者：宋欣阳高娟赵振明鲁盼北京空间机电研究所北京100094

针对高分辨率光学遥感器(以下简称高分遥感器)恒温控制要求的不断提高,文章分析了传统热控技术的优势与不足,提出采用间接热控技术进行大口径高分遥感器恒温控制的设计方法,并结合某高分遥感器的热控要求、关键部件的热控设计方案,详细... 详细信息

针对高分辨率光学遥感器(以下简称高分遥感器)恒温控制要求的不断提高,文章分析了传统热控技术的优势与不足,提出采用间接热控技术进行大口径高分遥感器恒温控制的设计方法,并结合某高分遥感器的热控要求、关键部件的热控设计方案,详细阐述了间接热控技术的技术特点与实现途径。仿真分析结果及试验数据表明,间接热控技术能够满足遥感器的恒温控制需求,可以实现高分遥感器光学系统及主要结构的恒温控制精度优于±0.3℃。

关键词：间接热控技术高分辨率恒温控制热设计航天遥感器

基于可调感温电桥的MEMS传感器恒温控制模型研究

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导航与控制 2023年第3期22卷 76-85,7页

作者：范柚攸周金秋周博远张龙权海洋北京大学集成电路学院北京100871 北京微电子技术研究所北京100076

温度漂移是限制MEMS传感器高精度应用的重要因素,恒温控制方案可从源头上降低温度漂移对其性能的影响。针对环境温度波动和温度梯度分布问题,提出了一种基于可调感温电桥的恒温控制模型,目标控温点通过不同温度信息加权得到,加权系数可... 详细信息

温度漂移是限制MEMS传感器高精度应用的重要因素,恒温控制方案可从源头上降低温度漂移对其性能的影响。针对环境温度波动和温度梯度分布问题,提出了一种基于可调感温电桥的恒温控制模型,目标控温点通过不同温度信息加权得到,加权系数可由电学参数便捷调整,最终实现不同温度分布情况下的恒温点控制。同时,模型中增加了环境温度抑制电路,实时监测环境温度波动并将误差信息反馈至控制信号。利用Simulink搭建了热电一体化仿真模型,融合了具体电路结构和热学微分方程,仿真了热阻、热容和环境温度等因素对控温点的影响。考虑到环境温度(-55℃~55℃)以阶跃和斜坡方式变化,增加了环境温度抑制电路的模型,在温度稳定度方面分别优化了46.8倍(从1.7272×10^(-4)/℃到3.69×10^(-6)/℃@阶跃变化)和47.3倍(从1.5373×10^(-4)/℃到3.25×10^(-6)/℃@斜坡变化)。因此,所提出的恒温控制模型可有效抑制环境温度波动对恒温点的影响,并可应用于不同温度梯度分布情况,提高了恒温控制方案的适用性,缩短了设计周期。

关键词： MEMS传感器恒温控制可调感温电桥环境温度抑制热电一体化

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基于数学模型的燃气热水器恒温控制研究

中国新技术新产品 2023年第12期 26-28页

作者：麦海湛广东金美达实业有限公司广东佛山528000

随着先进计量、现代控制和通信技术的快速发展,需求方响应技术大幅提高。作为一种高弹性和系数的需求响应资源,恒温控制已成为研究的重点。该文涉及各种因素对燃气热水器调节能力的影响。首先,详细了解燃气热水器的热动力学过程,总结燃... 详细信息

随着先进计量、现代控制和通信技术的快速发展,需求方响应技术大幅提高。作为一种高弹性和系数的需求响应资源,恒温控制已成为研究的重点。该文涉及各种因素对燃气热水器调节能力的影响。首先,详细了解燃气热水器的热动力学过程,总结燃气热水器的热动力学数学模型。其次,将1000个燃气热水器聚集在一起进行研究。由于环境温度、需水量、恒温器设定点和温度死带不同,因此燃气热水器的使用寿命和调节能力也各不相同。仿真结果表明,不同因素对燃气热水器调节能力的影响方式不同,程度不同。

关键词：数学模型燃气热水器恒温控制