流动氦气出口温度控制仿真与分析

分析了电加热器对流动氦气的加热过程,从能量平衡和热传导的角度建立了系统数学模型,用解析的方法表达了热量的传递过程,得到了传递函数。用Matlab 的Simulink 模块搭建了PID 的控制框架,用积分分离的策略改进了温度控制的效果。仿真结果显示流体在进口温度不断变化的情况下,通过加热器的功率调节获得了比较稳定的气体出口温度,表现出了良好的控制结果。     

环模器温度调节过程的数字仿真

某环模器由管带式换热器、电加热器、温度传感器等组成,是用于为实验环境提供一定温度的气体.环模器的温度调节是先调节水的温度,然后通过换热器用一定温度的水来调节气体温度.本文作者分别推导出环模器温度调节系统的换热器、电加热器、管路等各单元的动态数学模型.采用这些模型对环模器的温度调节过程各单元及整个过程,在Matrix<,x>仿真软件上进行仿真.仿真结果表明,系统的温度调节时间较长,但基本能达到控制要求.     

基于LM35D的数显温度控制器的设计

以LM35D为核心,采用固态继电器为控制器件,受控温度连续可调,用于控制加热器的工作时间,使受控区间温度基本恒定在设定值,该控制器操作简单方便,易于制作,无噪音,成本低。     

六面顶压机高压腔体温度场的数值模拟

 以有限元法为分析手段,在模型和边界条件适当简化的条件下,对六面顶压机高压腔体的温度场进行了数值模拟计算,得出了腔体内的温度分布。在此基础上通过调整模型参数,定性讨论了样品组装设计中组装材料、加热器形状以及导电金属环厚度对温度场的影响。数值模拟结果表明：用氧化锆替代叶蜡石作为堵头和保温材料可以提高样品区的温度,降低功率的消耗并减小样品区的温度梯度;与圆筒形加热器组装相比,中间厚两端薄的变圆筒形加热器组装能提供更高的样品中心温度和较小的温度梯度;使用导电金属环的加热组装时,适当增加金属环的厚度有利于获得较理想的温度分布。研究结果对优化高压实验的样品组装设计、改善温度梯度及保护设备具有一定的参考价值。     

低温差分比热的自动化测量系统

本文介绍一种新的差分比热测量方法即差分绝热连续加热量热法．此方法的特点是在绝热的条件下连续升温，升温速率由计算机通过样品架和参考样品架上的主加热器来控制（可事先设定），样品和参考样品间的温差信号经放大后由７０２控温器控制样品架和参考样品架上的副加热器，使其温差在测量过程中总是保持为零．差分比热值是通过同时测量样品升温速率和副加热功率来获得的．绝热条件是计算机控制内外两层辐射屏跟踪样品温度来获得．用该方法可测量小作品的差分比热，经测试表明５００ｍｇ的样品在４．２—３３０Ｋ的温区误差不大于１％．测量过程易于实现完全自动化．     

熔盐电磁感应加热器的实验研究及对比分析

通过搭建熔盐电磁感应加热试验系统,对电磁感应加热熔盐进行实验研究,得到不同工况下熔盐出口温度以及吸热量变化规律,并计算得到感应加热器对熔盐的加热效率。结果表明,熔盐的出口温度随线圈电流的增加而升高、随熔盐流速的增加而降低;熔盐流经感应加热器后的进出口温升随熔盐入口温度的升高而增大,但是温升的提高趋势并不明显;感应加热器对熔盐的加热效率随线圈电流、熔盐流速和熔盐进口温度的提高而增加;加热器材料为碳钢时熔盐的吸热量比不锈钢材料增加了23.39%,加热器材料为不锈钢和碳钢时对熔盐的加热效率最大值分别为71.44%和88.14%。     

高温超导带最小触发能量的有限元分析

本文用有限元方法(finite element method,简称FEM)对Bi2223/Ag高温超导多芯带材的最小触发能量进行了理论估算,得到最小触发能量(MQE)与传输电流(It)之间的关系并与实验结果进行了比较.通过计算机模拟运算,可以方便得到加热器触发局域失超后的失超传播过程中超导带的空间和时间的温度分布.研究表明,建立合适的热分析模型,用有限元分析可以模拟出超导体失超传播过程中由超导态过渡到正常态的温度变化行为.     

低温差分化热的自动化测量系统

本介绍一种新的 差分比热测量方法即差分绝热连续加热量热法。此方法的特点是在绝热的条件下连续升温，升温速率由计算机通过样品架和参考样品架上的主加热器来控制（可事先设定），样品和参考样品间的温差信号经放大后由７０２控温器控制样品架和参考样品架上的副加热器，使其温差在测量过程中总是保持为零。差分比热值是通过同时测量样品升温速率和副加热功率来获得的，绝热条件是计算机控制内外两层辐射屏跟踪样品温度来获得。     

热声发动机用加热器的设计与实验验证

热声发动机利用热声效应将热能转换为机械能,热能由核心部件加热器提供。加热器在热声发动机的能量传递和转化过程中起着举足轻重的作用。针对热声发动机的工作特点,介绍了一种采用时均流对流换热公式进行热声发动机用加热器设计的方法。基于该方法,设计了一种新型热声发动机用电加热器,并应用于自行研制的太型多功能行波热声发动机试验台。设计计算和实验结果表明,该加热器能够充分满足热声发动机的加热要求。本文对以振荡流体为特征的换热器设计具有一定参考价值。     

基于LPC2132的多通道温度控制器设计

针对众多工业设备需要同步控制数量较多加热设备的需求,给出了一种基于ARM处理器的多通道温度控制器设计方案。各通道温度传感器信号经由模拟选择开关分时选用后送至仪表运放AD620放大,再由AD芯片AD7705转换成数字信号后传送给ARM处理器LPC2132进行处理转换成实际温度。结合期望的目标温度,利用积分分离PID算法计算输出控制量并以PWM方式驱动固态继电器调节加热器件在控制周期内通电时间的占空比。实验结果表明温度控制器的测温一致性和温控性能均能得到有效提升。     

2K超导低温垂测控制系统关键技术

根据加速器驱动次临界系统质子超导直线加速器样机(CAFe)对于低温垂测系统的要求,设计了2K超导低温垂测控制系统。该系统的主要难点之一是用简单可靠的方式实现2K过程控制,二是对回温过程中杜瓦内压强的控制。为了解决这两点,本工作使用实验物理与工业控制系统中的集成包Sequencer实现了对气体置换、腔体降温等顺序过程的控制,能够方便实现多种流程控制。对于回温过程,使用可编程逻辑控制器等部件作为硬件控制部分,使用模糊PID控制加热器来稳定杜瓦内压强,相较于传统的PID能够实现更小的响应时间和超调量,最终为实现2K超导低温垂测控制系统提供了可行高效的解决方法。     

基于PLC的环境模拟系统温度控制算法的研究与实现

针对环境模拟试验温度控制系统中被控对象存在的非线性、时滞等特点,本文采用区间限幅PID控制算法和模糊PID控制算法对传统控制方法进行了改进。首先为了解决模拟量三通粗调阀调节缓慢的缺点,建立了区间限幅PID控制算法的控制规则表,并将其在PLC中实现。其次提出用模糊PID控制算法来解决电加热器的非线性、大时滞性问题,并结合实际控制经验建立了模糊控制规则表,然后将模糊PID控制算法在PLC中进行实现。最后将限幅PID和模糊PID控制算法应用于某大型环境模拟试验控制系统,实验结果表明利用改进算法对温度控制具有良好的稳定性及精确度。     

Ar介质感应耦合等离子加热器能量转化与流动特性

对感应耦合等离子(inductively coupled plasma,ICP)加热器内能量转化过程与分布规律、 流动特性的研究和认识能够为高频等离子加热器的设计提供理论指导,同时能够为加热器向大功率、多介质、广适用方向的发展提供支撑.基于二维轴对称、层流流动和局部热力学平衡等假设条件,利用COMSOL对百千瓦级Ar介...     

An automated high precision calorimeter for the temperature range 200 K–400 K. Part II. Design of temperature controllers

The design and construction of precision temperature controllers, capable of tracking the temperature of the samples to within 1 mK for ramp heating rates from 0.05 to 10 K per hour, are discussed. A tutorial section on the evolution of the control loop configuration is first given. This is followed by an outline of the refinements of the basic control loop desirable in the actual implementation of the electronic controller. The novel features of the present system and its performance are then briefly discussed. Finally the inadequacy of the conventional PID controllers for this application, the estimation of the time constants of the physical system needed in the design of the electronic controllers and the pitfalls in using a simple model of the heater plus thermometer assembly with a single pole are also discussed.     

基于单片机的温度控制系统的设计

针对单片机温度控制系统采用传统控制方法容易出现响应速度慢、振荡剧烈、控制精度低等问题,对单片机温度控制系统的硬件电路、控制精度、控制算法等方面进行了设计研究。基于以AT89C51单片机为核心运用DS18B20温度传感器的温度控制系统,提出了变论域模糊PID控制算法,将变论域模糊控制和PID控制相结合,结合生猪猪舍温度控制系统对传统PID控制算法以及变论域模糊PID控制进行对比分析。实验结果表明,设计的温度控制系统采用了变论域模糊PID控制算法,提高了控制精度,加快了系统的响应速度,从而增强了温度控制系统的实用性,产生了重要的实际工程意义。     

Using heat to control the sample spinning speed in MAS NMR

A new approach using temperature to control the spinning speed of a sample rotor in magic-angle spinning NMR is presented. Instead of an electro-mechanical valve that regulates the flow of drive gas to control the spinning speed in traditional MAS NMR systems, we use a small heater wire located directly in the stator. The sample spinning speed is controlled very accurately with a surprisingly low heating power of 1 W. Results on a benchtop unit demonstrate the capability of the system.     

多点电喷气体发动机空燃比闭环控制系统设计

空燃比控制是发动机性能实现中最重要的控制之一。基于玉柴某大型六缸单点气体发动机改多点电喷的基础上进行研究,在开放式ECU基础上针对燃气发动机瞬态变化过程中的反馈时间延迟,构建了一种基于前馈PID算法的空燃比闭环控制策略,用来预判和补偿空燃比超调和反馈时间延迟;解决了发动机瞬变工况下空气与燃气的精确匹配问题。通过对台架模型和发动机试验的数据分析,结果表明基于前馈PID控制算法的空燃比闭环控制策略能够进一步提高燃气发动机的排放效率和动力性。     

基于模型参考自适应PID的高压釜温度控制

通过对某厂生产复合玻璃关键步骤“合片抽真空”的研究,发现在此过程中应用的温度控制方法简单,控制效果不理想,会产生超调、震荡等现象;为了解决在温度控制过程中出现的这些现象,提出了一种基于模型参考自适应PID的高压釜温度控制方式;首先,通过实验对高压釜釜内温度进行温度建模;然后,以此温度模型为理论依据,通过模型参考自适应控制方式对PID参数进行在线调整,即利用了PID控制使用方便、原理简单的特点,又弥补PID参数不能在线整定的缺点;通过仿真实验证明,该控制方案能够有效减少超调量,改善动态特性。