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胶粘剂是生产人造板的重要材料。胶粘剂生产过程属聚合反应,在影响胶粘剂聚合反应的诸多因素中,最重要的是生产过程的温度控制,温度控制的品质会直接影响产品质量。聚合反应过程既是化学反应过程,又是物理变化过程,聚合机理复杂,表现出非线性、时变、时滞、被控对象模型不确定等特点,对这类工业过程建立精确的数学模型非常困难。单纯的经典PID控制在胶粘剂生产过程的温度控制上难以取得好的控制效果。本文主要研究胶粘剂生产过程反应釜的温度控制,在分析该生产过程温度变化特点及控制难点,总结不同温度控制策略和不同控制算法具有不同控制精度原因的基础上,将PID理论的知识表达与迭代学习控制的学习能力有机地结合起来,提出了一种基于迭代学习的PID控制方法。该方法针对反应釜温度控制的可重复性、反应釜模型的不确定性等特点,通过反复应用先前试验得到的信息来获得能够产生期望输出轨迹的控制输入,以改善控制质量。采用最小二乘法对被控对象分别建立纯滞后一阶和二阶惯性数学模型。基于MATLAB的仿真实验表明两个模型均可获得较好的拟合结果。在MATLAB平台下分别对经典PID控制和迭代学习PID控制进行仿真比较。仿真结果表明：迭代学习PID控制具有更小的超调,无振荡,平稳性好,达到稳定状态的时间短,稳态误差小,其动态特性和静态特性均为最优,由此验证了迭代学习PID这种控制方法应用于胶粘剂生产过程这一复杂系统温度自动控制的可行性。为了进一步的研究,设计了相应的样机系统。该系统基于pci2003数据采集卡,能实现数据的采集、分析和保存。迭代学习控制算法实现对执行机构的控制。开发了流程显示,棒状图显示,报警日志,参数查询,手动／自动控制切换和系统设置界面。

关键词：过程控制数学建模温度控制迭代学习 PID pci2003

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基于LabVIEW的虚拟示波器的设计

基于LabVIEW的虚拟示波器的设计

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作者：姜碧琼西北农林科技大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的发展,仪器工业正在经历一场巨变。计算机强大的处理和显示能力,使它可以在数据采集、分析和表达中的任意一个方面提升仪器的性能。以虚拟仪器为代表的新型仪器改变了传统仪器的思想,它们充分利用了计算机强大的软硬件资... 详细信息

随着计算机技术的发展,仪器工业正在经历一场巨变。计算机强大的处理和显示能力,使它可以在数据采集、分析和表达中的任意一个方面提升仪器的性能。以虚拟仪器为代表的新型仪器改变了传统仪器的思想,它们充分利用了计算机强大的软硬件资源,把计算机技术和测量技术紧密结合起来,是融合了电子测量、信号处理、计算机和网络技术的新型测量仪器,由于成本低、使用方便等优点得到了广泛的应用。本课题以阿尔泰公司开发的pci2003数据采集卡和通用计算机为硬件开发平台,以美国国家仪器公司开发的LabVIEW8.2为软件开发平台尝试开发了一种多功能虚拟数字示波器。它是由由仪器硬件采集外部信号,通过软件编程来实现仪器的显示及测量等功能。与传统的示波器相比,在功能使用上有了很大的提高,除了具有传统模拟示波器对波形的采集、显示等功能外,还可以实现对信号的滤波、频谱分析、参数测量、数据的存储和回放等功能,具有功能易扩展、开发周期短等特点。本文首先介绍了虚拟仪器的研究背景和意义以及国内外的一些研究进展。接着对虚拟仪器总体进行了概述,讨论了虚拟仪器的概念、构成、特点、发展,建立了虚拟仪器的基本框架。然后对虚拟示波器的重要组成部分——数据采集系统进行了探讨。在此基础上,进行了虚拟示波器系统的设计,这也是本文的重点。该部分阐述了虚拟示波器的设计方案,并给出了各功能模块的详细设计以及将各模块按照示波器总体的功能集成。最后对该虚拟示波器系统进行了系统测试,对其系统性能做了分析。结果表明,本文所设计的示波器能够满足一般的工程测试,具有一定的实际使用价值。

关键词：虚拟仪器虚拟示波器数据采集 pci2003

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