礦用移動(dòng)式救生艙溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、我國(guó)煤礦井下事故頻頻發(fā)生,不僅威脅著工作人員的生命健康,也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于煤礦井下救生艙的研究應(yīng)用已經(jīng)迫在眉睫。本文基于目前救生艙溫濕度控制中存在的一些問(wèn)題,結(jié)合模糊理論和PID控制方法進(jìn)行了救生艙溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)。
　　通過(guò)對(duì)救生艙的艙體結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行分析,計(jì)算出艙壁的傳熱系數(shù)、系統(tǒng)熱容、艙內(nèi)產(chǎn)生的熱負(fù)荷和濕負(fù)荷以及所需制冷劑和除濕劑的量。確定了降溫除濕整體方案。
　　根據(jù)救生艙溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的工作

2、原理,并考慮到艙內(nèi)人員數(shù)目、體質(zhì)及其它原因?qū)釢褙?fù)荷造成的干擾,建立了溫度對(duì)象和濕度對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。救生艙溫濕度控制系統(tǒng)具有大時(shí)滯、時(shí)變、非線性及耦合性的特點(diǎn),常規(guī)PID控制難以得到滿意的效果。本文引進(jìn)模糊控制理論,首先通過(guò)模糊解耦器對(duì)溫濕度進(jìn)行解耦,然后設(shè)計(jì)模糊自適應(yīng)PID控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制,設(shè)計(jì)模糊控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度的控制。利用MATLAB對(duì)設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,結(jié)果顯示和PID控制器相比,響應(yīng)速度提高,超調(diào)量減小,穩(wěn)態(tài)精度和

3、魯棒性均有所提高。
　　設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體架構(gòu),選用STM32F103ZET6作為核心處理器,對(duì)溫濕度采集電路(AM2302溫濕度傳感器)、液晶顯示電路(LCD12864液晶屏)、數(shù)字鐘電路(DS1302)、光耦隔離電路(PC817光電耦合器)、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(L298N驅(qū)動(dòng)芯片、FBL-35/24直流隔爆通風(fēng)機(jī))、報(bào)警電路、最小系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),對(duì)硬件抗干擾進(jìn)行了分析。
　　利用KEIL uVision4 MDK編譯軟件進(jìn)行了溫