基于虚拟仪器的水循环温控系统设计

关于水循环温控系统设计

《 代 电子 技术 》 O 9年第 1 现 20 9期总 第 3 6期 0

测试 测量 自动化

基 于 虚 拟 仪 器 的 水 循 环 温 控 系 统 设 计

周 敬 东 黄 英 严 明 霞 林 立 军。 刘 光 亚 , , , ,

( . 北 工 业 大 学 湖 北 省 汽 车 噪 声 振 动 检 测 与 控 制 中心 湖北 武 汉 4 ( 6 ; 1湖 3) 8 ( ]

2 湖北 省 计 量 测 试 技 术 研 究 院 湖 北 武 汉 .

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摘 要 : 对 水循 环 温 度 控 制 系统 的 设 计 , 用 图 形 化 可视 虚 拟 仪 器 软 件 L b E 为 软 件 开 发 平 台 , 过 温 度 传 感 器 针 利 a VI w 通 监 测 温度 变化 , 实现 对 温度 数 据 自动 实 时 采 集 、 分析 、 处理 、 示 与控 制 。 由于 大 量 使 用 虚 拟 仪 器技 术 开 发 和 设 计 , 系统 具 显 该

有 硬 件 设 计 简 单 , 件 实现 方 便 , 面 友 好 , 数 调 节 灵 活及 显 示 结 果 直 观 准 确 等 特 点 。 软 界 参

关 键 词 : b EW ; 拟 仪 器 ; 度 测 量 ; 据 采 集 La VI 虚 温 数 .

中 图分 类 号 : P 6 . T 381

文 献标 识 码 : A

文 章 编 号 : O 4— 7 X( O 9 1 —1 3 3 1 O 3 3 2 O ) 9 1 一O

De i n o a e sg f W t r— Cy l m p r t r n r li y t m s d o r u lI sr m e c e Te e a u e CO t o lng S s e Ba e n Vi t a n t u nt

ZH0U ig o g HU ANG n , Jn d n , Yig YAN ig i LI L n LI Gu n y M n xa , N u , U a g a

( . n e fve i e Nos & v. rt n c n r lHu e , u e u nv ri f c n lg , u a , 3 o 8, ia 1 ( tr0 h c i e l e hai 。 o o b iH b i ie s y o h o o y w h n 4 0 6 ch n ; Te

2.Hube ns l u e ofM ea u e iI tt t s r men nd Tes i g Te hn o ta tn c 。l gy, uha 4 O71, na) W n, 3O Chi

Abs r t A ve ppr a h i o s d t sg a e tac : no la o c spr po e o de in a w t r— c c et m pe at r ontoUi ys e , hih u i V iw s y l e r u ec r ng

s t m w c sng Iah e a

d veo ng p a f m o a hive he e pe a ur t s m pln an 1 s s ipo n dipl i a d 0 r l a t m a ia e l pi l tor t c e t t m r t e da a a ig, a y i ,d s g, s ayng n c ntoli ng u o tc Uy. W ih t i f t e t c o1 gy of it a i tum e , he h0e de e o ng a d sgnig t he usng o h e hn o V r u l ns r nt t w l v l pi nd e i n pr e s s i pl a e s t oc s i sm y, nd a y o r ai e n pr t yp yse , he c r c e itc ofl — p ie r e lz .I 0 ot e s t m t ha a t rs i ow rc d ha dwa e,re d1 nt rac fe b e p r m e e e tng a s 1 r f in y i e f e, lxi l a a t rs ti nd viua r s l s 1 yig s e i e o pa i r dii a1de i ni g. e u tdip a n i qu pp d c m rng t a ton sg n Key O ds: bV I w r Ia EW ; r ua ns r e t;e pe a u e m e s r m e t; t a p i vit li t um n t m r t r a u e n da a s m lng

O 引 言

电加 热装 置组 成 , 循 环原 理 图如 图 1 示 。由于本 系 水 所 统 对 温度要 求 较 高 , 要保 证 水管 环 境温 度保 持在 2 O℃ , 故需 建 立合 理 的 数 学 模 型 及 控 制 算 法 , 温 度 传 感 器 将 P 0 T10采样 性能 通 过散 热 器 及 电加 热 器 的动 态 温 度 值

随着 P 半 导 体和 软件 功 能 的进 一步更 新 , 拟仪 C、 虚 器 的 功能 和性 能 已被不 断地 提 高 , 未来 虚拟 仪 器技 术 以

其 在测 量 和控 制方 面 的强 大功 能 和灵 活 性 为测 试 系统 的设 计 提供 一个 极佳 的模式 , 许 多应 用 中 已成 为 传统 在 仪 器 的主要 替代 方式 u ] 。 本 文 以水 循 环 系 统 为 研 究 对 象 , 对 水 循 环 的 温 针 度 , 比较研 究 不 同控 制 策 略 的 基 础 上 , 立 精 确 的数 在 建 学模 型 , 对水 循 环温 度控 制进 行 了研 究 。通 过数 据采 集

模 拟 出来 , 终 达

到高精 度 控制 温度 的作 用 。 最

采 样 点 水泵

储水 箱

B

I 感 一_J l传 器 I 一

........................

—

同.

E

卡 对温 度信 号进 行实 时 采集 , 由软 件平 台对采 集 的信 并 号进 行 分析 , 然后 用 数 学 模 型 控 制 算 法 处 理 输 出 , 以使

当前 温 度逼 近设 定值 , 而 达 到 温 控 目的 , 后 将 采 集 从 最 数 据保存 记 录 , 以备 日后 读取 分析 。利用 虚 拟仪 器 的巨 大优 越性 改 善水 循环 温度 的控制 品质 , 高 控制 效果 。 提 1 水循 环温 度控 制 系统 数 学模 型 的建 立

1 1 水 循 环 温 控 系 统 介 绍 .

图 l 水 循 环 原 理

1 2 水 循 环 温 控 系统 数 学模 型 的 建 立 .

水循 环 温控 系统 各个 部分 的温度 因管 道 、 散热 装置 和加 热装 置 的原 因会 产 生 很 大 的变 化 。为 了 表达 清 楚 达到 预想 的结 果 , 就需 要 建立 正确 的数 学模 型 。本设 计

根据 实 际情 况 , 择 了 几 个 特 殊 的 点 来 建 立 模 型 。如 选

图 1 示 , B, D, F六 个 点 的 温 度 , 引 起 变 化 所 A, C, E, 将

水循 环 温控 系统 由储 水箱 、 泵 、 水 传感 器 、 热器 和 散

收 稿 日期 : 0 9 3一O 2 O 一O 2

的原 因全 部考 虑进 去 , 出 函数 关 系式 , 后 借 助 I b 列 然 — a

VI w 编 程 , E 由程序 控 制温 度 。

( )B点 的 温 度 函 数 关 系 式 1

基 金 项 目 : 深 度 智 能 型 潜 艇 快 速 上 浮 脱 险 系 统 机 理 仿 真 研 究 大

(3 O O 4 O 7 O7— 41 9 — 1 1 O 8 )

B点为 采样 点 , B点 的温 度跟 A 点 的温 度 因 中间隔

1冀 1

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