基于LabVIEW的溫度控制實(shí)驗(yàn)室教學(xué)系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科院校教學(xué)與科研的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于自動(dòng)化類專業(yè)，建設(shè)一個(gè)良好的過程控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是十分必要的。為了讓學(xué)生更好地掌握所學(xué)的知識(shí)，本文結(jié)合自動(dòng)化類專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)和要求以及相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目，以實(shí)驗(yàn)室的溫度控制實(shí)驗(yàn)裝置為被控對(duì)象，開發(fā)了基于LabVIEW的溫度控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。此實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)，還包括控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)，也可以利用溫度控制實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行一些先進(jìn)控制算法的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
　　論文建立了溫度控制實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)學(xué)模型，并用實(shí)

2、驗(yàn)法和最小二乘法辨識(shí)出模型參數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)接口，完成系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以掌握系統(tǒng)周期選擇、數(shù)據(jù)濾波、和辨識(shí)方法的選擇對(duì)模型參數(shù)辨識(shí)的精度和模型結(jié)構(gòu)的影響，加深學(xué)生對(duì)溫度控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)特性的理解。
　　為了提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)效率，本文研究了LabVIEW平臺(tái)下各種仿真方法，針對(duì)溫度控制過程，對(duì)傳統(tǒng)PID、Smith預(yù)估器、模糊控制、模糊PID等控制算法進(jìn)行了仿真。通過LabVIEW仿真實(shí)驗(yàn)，便于學(xué)生掌握PID參數(shù)、Smi

3、th模型參數(shù)適配、模糊變量、尺度變換和論域、隸屬度函數(shù)的選擇、模糊規(guī)則庫(kù)等對(duì)控制性能的影響。
　　為了有效利用實(shí)驗(yàn)室硬件資源，重點(diǎn)研究了LabVIEW平臺(tái)與多種硬件的通信方法，編寫了針對(duì)實(shí)際裝置的軟件算法，并且在硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件開發(fā)，并將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了遠(yuǎn)程發(fā)布。
　　通過此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以深入認(rèn)識(shí)過程控制系統(tǒng)的組成、參數(shù)辨識(shí)和算法研究等知識(shí)，并且可以方便地進(jìn)行算法的仿真和各種實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以充分利用實(shí)驗(yàn)室