基于參數(shù)自適應模糊PID控制的導熱系數(shù)測定儀開發(fā).pdf

1、生產(chǎn)生活中熱量的交換與傳遞是一種十分普遍的現(xiàn)象，導熱系數(shù)是反映材料導熱性能的一個重要物理參數(shù)，它的準確測量成為一個重要課題。一般來說都會采用實驗方法確定材料的導熱系數(shù)。導熱系數(shù)的測量方法主要分為穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法，前者主要有平板法，后者有熱線法、熱探針法、激光脈沖法等。 本課題從傅立葉穩(wěn)態(tài)導熱原理出發(fā)，在前期研發(fā)的雙平板導熱系數(shù)測定儀基礎上，為了進一步的改善溫度控制精度與速度，建立一個參數(shù)自適應的PID參數(shù)的模糊控制器，結(jié)合參數(shù)自

2、適應的模糊PID控制器的優(yōu)點，來提高系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能。該導熱系數(shù)測定儀用Advanced RISC Machines作為微處理器，以參數(shù)自適應模糊PID控制器為基礎，通過人機界面實現(xiàn)儀器的全自動控制、數(shù)據(jù)采集和處理以及導熱系數(shù)的計算、顯示輸出，具有測量時間短、精度高、自動化程度高、體積小等優(yōu)點。 本論文的的主要工作包括： 1.對導熱儀的測量原理進行分析，即傅立葉導熱定律和雙平板保護法的測量原理； 2.對參數(shù)自適

3、應模糊PID控制方法原理進行深入的研究和理解，根據(jù)對導熱儀的理論分析和功能需求，針對當前儀器的需要，對溫度控制提出可行的方案，并建立參數(shù)自適應模糊PID控制器； 3.系統(tǒng)調(diào)試及軟件設計，主要完成實時時鐘程序、AD程序、DA程序、LCD與鍵盤程序以及PID參數(shù)模糊控制器程序的設計與調(diào)試； 4.通過原有的PID控制方法對整機進行試驗，并分析其中的問題，找出影響精度的主要因素，并提出改進方案； 5.使用新的控制方法進行