低温实验冷库测控系统设计

针对新建的一座-60℃低温实验冷库开发一套测试控制系统,以完成其庞大的数据采集任务及相关的输出控制;测控系统硬件部分集合数据采集单元和相关控制板卡等仪器,软件部分以VB6.0为开发平台,配合M icrosoftAccess数据库,引入美国NI公司M easurem ent Stud io软件提供的ActiveX虚拟仪器控件,开发了具有W indows风格和虚拟仪器界面为一体的测控软件;实验证明测控系统较好地完成了冷库系统要求的数据采集及输出控制任务。     

基于低温冷库的恒温室设计

针对一系列实验的需要,基于一座小型低温冷库,对制冷系统进行完善后增加了电加热器、加湿器、温湿度变送器等设备,运用电热平衡的方法实现恒温控制。测试结果表明:在-60℃～+40℃温度范围内,可以无级调节,波动范围不超过±0.5℃;最大相对湿度可达99%,控制精度在±5%以内。应用表明:此恒温室能较好的满足一般实验所需恒温恒湿的要求,其操作的方便性及实用性可以为以后的科研作出贡献。     

低温试验冷库传热系数的测量研究

简述了对于低温冷库传热系数测量所采用的一般方法,采用稳态法对一低温试验冷库进行了测量实验,然后通过非稳态积分法对试验数据进行验证。针对冷风机电机功率较大的特点,本实验采用变频器将电机功率调小,从而成功得出该低温试验冷库的传热系数。并与理论计算的数据进行对比,找出存在差别的原因。     

一种基于电子膨胀阀的冷库耦合控制系统的实验研究

为了研究对蒸发器出口过热度的精确控制,提出了一种过热度的PID控制与压缩机启停双位控制的耦合系统,研究了电子膨胀阀对过热度的控制效果的影响。首先,搭建了配有电子膨胀阀与热力膨胀阀的低温冷库试验台;其次,通过实验,分析了耦合系统中,过热度的控制精度与压缩机的实时吸气压力、蒸发器出口温度的关系;最后,通过热力膨胀阀与电子膨胀阀制冷系统的对比实验,得出基于电子膨胀阀的冷库耦合控制系统的优势。     

基于模型预测控制的低温控温策略设计及实验验证

低温温度计的标定中,控温策略是低温温度计标定效率和精度的重要影响因素。本研究搭建了以液氦为冷源的低温温度计全自动标定系统,通过温控仪和Python/QT编写了上位机控制程序,对标定过程中所遇到的控温性能问题进行研究。提出一种基于模型预测控制和PID结合的控温策略,通过计算机仿真进行参数优化与实验测试的方法,对PID控温和模型预测控制控温进行实验验证。结果表明,采用模型预测控制后,温度超调量仅为PID模式下的45.42%,稳态调节时间缩短为PID下的23.61%。该控制方法能够显著提高低温系统的控温性能。     

低温冷库热气融霜冷凝热的季节匹配度分析

在对低温冷库冷负荷构成进行分析的基础上,分析了制冷系统冷凝热随季节(即环境温度)变化的特点,定义了季节系数,即冬季与夏季能用于热气融霜的冷凝热量之比,其意义是季节对制冷系统冷凝热量的影响程度,季节系数小说明影响程度大,即冷凝热量与季节的匹配度差,反之说明影响程度小、匹配度好。讨论了制冷剂为R22和R404A的制冷系统在不同名义冷凝温度下的季节系数的特点。结果表明:季节系数随制冷剂和名义冷凝温度的不同而不同,在名义冷凝温度一定时,R22的季节系数比R404A的小;而对同一种制冷剂,名义冷凝温度越低,季节系数越小;且R404A的季节系数受名义冷凝温度的影响更为明显。本研究为热气融霜技术的工程设计与推广提供了参考。     

冷库用翅片管风冷式冷凝器仿真与实验研究

针对某一低温实验冷库的翅片管式风冷冷凝器,建立其稳态分布参数数学模型。从冷凝器的结构型式入手,详细分析了换热管路的布置方式,针对制冷剂与空气间的流动换热方式,在热质平衡原理的基础上以划分微元的方式建立了冷凝器的稳态分布参数数学模型。最后,实验验证仿真数学模型的准确性。在-25℃、-30℃、-35℃和-40℃等四种库温点下进行了稳态实验,测得了四种库温点下冷凝器各监测点的温度和制冷剂侧、空气侧的换热量,分析了制冷剂冷凝过程中过热、两相和过冷状态的变化以及各个状态区的长度。然后以实验工况为计算条件,运行仿真计算程序,得到了四种库温点下冷凝器各监测点的温度和制冷剂侧、空气侧换热量的计算值,通过曲线图分析了计算值和实测值之间的偏差,验证了换热模型的准确性。结果表明:模型具有一定的可靠性和精度,可为该类装置的以及整个冷库系统的仿真和优化设计提供了一定的理论基础。     

低温加热釜系统设计与实验研究

传统的蒸汽加热釜在加热糖料时,易产生焦糊现象。在此基础上,开发了一种偏心式低温加热釜,设计一套控制系统,并对该低温加热釜在工业中的应用进行实验研究。实验表明,新型偏心式低温加热釜结构简单,可实现加热层中流体温度不超过85℃时料液温升不低于1.5℃/min的要求,同时可实现恒温、低温、控温和节能功能。     

嵌入式以太网数据采集与控制系统设计

为了提高嵌入式以太网数据的操作精度,减少数据运行时间,增加数据运行灵活性以及稳定性,方便对嵌入式以太网数据进行的有效管理,需要对嵌入式以太网数据采集与控制系统进行设计。当前的嵌入式以太网数据采集与控制系统设计方法对以太网数据进行采集与控制系统设计时,因为无法对其进行灵活、高效、全面地采集和控制,存在数据运行盲区较多,成本较大的问题,所以提出一种基于LonWorks的嵌入式以太网采集和控制系统设计方法,即采用局部网格方式进行数据采集,使嵌入式以太网进行自维护、自组织、自控制的操作。该方法先利用μC/OSⅡ平台完成对嵌入式以太网数据采集与控制系统的硬件设计,然后依据互式数据迁移技术对嵌入式以太网进行数据采集,以采集的数据为基础,采用模糊关联空间理论对采集得到的以太网数据进行过滤,最后以上述过程为依据,利用OPC服务器程序对过滤后的嵌入式以太网数据进行控制,由此完成了嵌入式以太网数据采集与控制系统设计。实验结果证明,所提方法可以全面精确地对嵌入式以太网数据进行采集和控制,提高以太网运行速度,增强网络使用寿命,为该领域研究发展提供了强有力的依据。     

新型CO_2冷库制冷系统的理论和实验分析

一种新型的CO_2冷库制冷系统在文中被首次提出,该系统采用地源热泵技术,使CO_2制冷系统在亚临界范围内运行。首先对该系统进行了详细介绍,接着对影响理论COP的各参数分别进行了数值分析。结果表明:中间饱和温度和过热度两个参数对理论COP的数值几乎没有影响。最后通过实验对系统中的温度和压力进行了数据分析,结果表明:系统具有很好的运行稳定性。文中提出的新型CO_2制冷系统具有运行平稳、高效、安全等优点,在实际工程应用中具有良好的前景。     

英国冷库设计中的若干新技术剖析

根据现场考察和交流,介绍分析英国冷库氨制冷系统设计中的若干新技术.通过采用减少系统充氨量的系列新技术,可以使系统的充氨量大大减少,安全性大大提高.通过采用自动控制、高效热氨融霜、回收余热加热地坪、冷风机合理配置等新技术,可明显提高运行的能效.结合我国冷库情况,分析了适合我国借鉴的新技术.     

机械变速压力机电液伺服自动控制系统设计

对机械变速压力机自动控制系统进行设计,可以提高压力机的运行效率,增强其实用意义。当前利用可编程控制器对机械变速压力机自动控制系统进行设计时,无法实现高效稳定地设计,存在成本高、设计工艺复杂、系统运行稳定性差以及响应时间长等问题。为此,提出一种基于TMS320LF2407A的机械变速压力机电液伺服自动控制系统设计方法。过程中系统控制模块中的自编全浮点的运算和变参数PID程序对系统进行实时控制,PLC通过通信的形式采集压力信号;电源模块采用LM2575系列的稳压器完成12V~5V的DC/DC转化;时钟模块利用晶振当作振荡源与闭合回路结合,并配合内部的震荡工期生成控制系统的时钟信号;复位模块采用手动复位形式通过按复位钮实现系统复位;接口电路选取了CTM1050的CAN收发器所设计的CAN总线完成接口电路的设计,通过以上部分组建控制系统的硬件部分。系统的软件部分利用对PID在机械变速压力机电液伺服自动控制规律的计算,根据位置式的PID控制算法对机械变速压力机执行元件进行控制,并通过增量式的PID控制算法获得系统的增量完成软件的设计。实验证明,所提方法提高了系统的稳定性,减少了系统响应时间,增强了系统的抗扰能力。     

嵌入式结构下集成优化自动控制系统设计

随着互联网技术的发展,数字图像处理与优化已普遍应用于各个领域。近年来集成控制技术快速发展,图像处理系统已向集成控制方向发展。通过对现有的图像优化控制系统分析发现,系统普遍存在嵌入式结构下多模组协调逻辑性欠缺、自动处理识别反馈单元缺失、系统整体控制单元统一性欠佳,导致传统控制系统无法在嵌入式结构下快速、高效、平稳的运行。针对这些问题,提出嵌入式结构下集成优化自动控制系统设计方法。采用IFCO嵌入式逻辑数据库、多元数据主控平台、HRG数据平流稳定模组针对性的解决传统控制系统存在的一系列问题。通过仿真模拟实验测试证明,提出的系统设计方法具有处理速度快、数据信号执行准确率高、运行稳定性好的特点。     

超声波传感器在摊铺机自动调平控制系统中的应用

针对摊铺机自动调平控制系统对测距精度的较高要求,设计了一种具有较高精度的基于超声波传感器的测距系统。实验结果表明,在常用的测距范围内,静态测距精度可达1mm。介绍了测距系统的原理以及系统的软、硬件实现方法。     

Aberration correction and its automatic control in scanning electron microscopes

An automatic aberration correction method has been implemented in scanning electron microscopes (SEM). Necessity of the automatic aberration correction is discussed. The procedure of the automatic aberration correction is explained in detail, where deconvolution techniques are used in order to extract probe information from SEM images. Due to the precise digitization and the usage of proper combinations of correction fields, linearity has been found between the amplitude of each aberration and the corresponding field strength. Experimental results are shown which demonstrate that the aberrations are corrected automatically by a linear feedback control method. After the automatic aberration correction, the image quality has been improved drastically.     

航天相机主动热控测试系统设计

为了检测航天相机主动热控系统的功能、性能及可靠性,设计了主动热控仿真测试系统。依据传热学基本定律、航天器轨道理论和热控策略,给出了计算航天相机温度场的热网络数学模型,使主动热控系统能在模拟的空间热环境中连续工作,实现了对主动热控系统的闭环仿真测试。采用两个数字电位器相串联的方法模拟温度传感器的走势,得到的最大阻值为100 kΩ,精度达到10Ω,符合设计中对总电阻和电阻变化率的需求,实现了对主动热控系统的功能、性能以及可靠性的仿真测试。     

航天相机主动热控测试系统设计

为了检测航天相机主动热控系统的功能、性能及可靠性,设计了主动热控仿真测试系统。依据传热学基本定律、航天器轨道理论和热控策略,给出了计算航天相机温度场的热网络数学模型,使主动热控系统能在模拟的空间热环境中连续工作,实现了对主动热控系统的闭环仿真测试。采用两个数字电位器相串联的方法模拟温度传感器的走势,得到的最大阻值为100 kΩ,精度达到10Ω,符合设计中对总电阻和电阻变化率的需求,实现了对主动热控系统的功能、性能以及可靠性的仿真测试。