低温温度计筛选系统设计

为了筛选满足诸如长期稳定、读数精确、抗干扰等条件的温度计,需要对温度计进行冷热循环冲击实验——升降温循环实验。设计了一套利用GM制冷机作为冷源的系统,用来实现这一目的。利用Lab VIEW编程控制一台340控温仪,仪器PID自动控制加热,从而实现样品架温度按指定的速率匀速升降温。升降温循环冲击分别在循环前、第10个循环后和最后15个循环后对温度计进行标定。根据标定数据对标定后的温度计经行漂移分析,最终筛选除了漂移较小的温度计。     

基于安排过渡过程的制冷机控温策略设计

为解决斯特林制冷机控制系统中经典PID闭环控制器易出现积分饱和而带来性能下降的问题,提出一种基于安排过渡过程的制冷机控温策略,在经典PID控制器的基础上,对控温点的切换安排平滑渐变的过渡过程.以斯特林制冷机系统作为研究对象,重点分析了制冷机系统的模型、经典PID控制策略的局限性、过渡过程的原理和可行性方案,基于计算机仿...     

医用低温温度标定方法

低温冷冻手术是以杀死病变细胞、组织,达到治愈疾病的目的,在-40℃以下的低温特别适合实体肿瘤的治疗,其治疗效果主要取决于冷冻温度和冻结界面范围,所以对温度的监测和控制十分重要。介绍了常用医用低温温度计的特点及分度,并提出了(77K-273K)温区的温度标定方法和标定装置控制逻辑系统。该标定装置可实现低温温度的标定,标定温度误差为0.1K。     

铑铁电阻温度计低温性能测试

针对一种商用铑铁电阻温度计进行了低温下的工作性能研究。对传感器进行了常温和液氮温度下的两点校正,校正结果验证了厂商提供的电阻温度拟合关系式。另外,还对该铑铁传感器连续进行了三次热循环实验。实验前,传感器的液氮温度稳定性优于20mK,而在实验后其温度稳定性优于30mK,满足工程应用的要求。所有实验结果表明,该铑铁电阻温度计性能可靠稳定,为其在超导磁体系统中的进一步应用提供了基础。     

碳电阻温度计经验公式的选用比较

碳电阻温度计是低温温度测量的常用温度计之一。在碳电阻温度计标定过程中 ,经验公式的选用对碳电阻温度计标定曲线的正确性有着重大的影响。文中针对这一问题 ,同时结合对现有几十个碳电阻温度计的标定实验 ,得到了碳电阻温度计经验公式的选用受碳电阻温度计本身的材料和其所处的温区等因素制约的结论。     

渗碳玻璃低温温度计在液氦温度下磁致电阻的研究

渗碳玻璃低温电阻温度计具有碳膜电阻低温温度计灵敏度高、制作简单、电阻与温度呈单调变化的关系等优点,而没有碳膜电阻低温温度计重复性差,不能经受热循环的缺点,是一种比较优良的低温测温器件.国外已有商品出售. 我们研制了这种低温温度计[1],虽然结构还不够完善,经过多次测试,在液氦沸点温度测温的重复性在±5毫度以内.为了考查这种温度计在强磁场下的使用情况,我们进行了磁阻实验。 一、实验过程 在本实验中所采用的渗碳玻璃温度计是No 520,605,905,904.其中 No 520是标定过、并进行过He4沸点复现性实验的[1].它们是按下面叙述的方法…     

低温冷冻系统神经元PID变容量控制试验研究

为进一步提高低温冷冻系统运行稳定性及能效比,采用神经元PID解耦方法联合控制压缩机及电子膨胀阀以实现系统高精度变容量控制,解决压缩机频率和过热度耦合性问题.通过对低温冷冻系统传统双位调节控制、PID控制及神经元PID控制进行对比试验研究及分析,其试验结果显示:采用神经元PID解耦控制算法的-18℃冷冻库降温时间相比传统...     

基于多功能数据采集卡和变速PID的转台控制系统设计

为了提高采用转台对惯导系统和惯性仪表进行误差模型标定时的可靠性和精度,对角位置转台的控制系统进行了研究。首先借助NI公司PXI-8101控制器和功能强大的数据采集卡PXIe-6363对转台控制系统进行了硬件设计。随后在对转台常规PID控制方法研究的基础上提出了一种能随系统调节偏差自动改变积分项累加速度的变速PID控制方法。接着又对基于软件实现的双通道旋转变压器轴角解调算法进行了研究并提出了一种粗精组合角纠错方法。最后对本文设计的转台控制系统进行了测试实验,结果表明提出的轴角解调算法具有较好的解码速度和精度,并且变速PID控制方法大大提高了转台控制系统的自学习能力和鲁棒性,显著地改善了转台控制过程的稳定性。     

低温温度计标定精度影响因素的研究

在托卡马克核聚变实验装置中,装置的热负荷计算、导体超导性能和运行稳定性都与运行温度有很大关系,因而要求低温的温度测量有较高测量精度.文中主要讨论低温温度计在标定过程中各种因素对标定精度的影响,并提出一系列的解决办法,取得了好的标定结果,满足了工程的需要.     

制冷系统的广义预测控制方法研究

制冷系统的蒸发器过热度的控制对于制冷系统稳定、高效运行具有重要作用。文中通过实验辨识了基于过热度和蒸发温度的制冷系统多输入多输出模型,并采用广义模型预测控制方法,针对制冷系统的变负荷运行工况下进行了实验研究。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变过热度、变蒸发温度的控制要求,相比常规的单输入单输出PID控制,跟踪性能良好、动态控制精度高,可以适应制冷系统负荷大范围变动的控制需求。     

冗余自由度工业机器人模糊自适应PID控制研究

为提高汽车生产中涂胶工序的工作效率和空间利用率,改善机器人避障性能,设计了一款具有7自由度的冗余度工业涂胶机器人,并对其控制方法开展研究。针对现有PID控制方法应用于非线性时变的多自由度多刚体串联式开链系统时,控制效果有限、难以达到系统精度要求等问题,基于传统PID控制和模糊自适应控制算法,提出了一种带有重力补偿的模糊自适应PID混合控制方法。该方法在对冗余度工业机器人进行动力学分析的基础上,基于牛顿-欧拉分析法建立了冗余度机器人动力学模型,基于动力学分析设计了带有重力补偿的模糊自适应参数整定PID控制策略,建立了控制器模型,通过Matlab仿真实验表明,具有模糊自适应参数整定PID控制较有重力补偿的传统PID控制具有更好的控制效果。     

大型砂尘风洞中砂尘浓度测量与控制方法的研究

砂尘浓度指标严重影响砂尘风洞试验效果;在大型砂尘风洞中准确的测量及有效的控制砂尘浓度是砂尘风洞设备研制中的两个关键问题;针对动态试验工况环境中浓度传感器标定的问题,分析了浓度测量时标定参数与风速和浓度的关系,使用模型树算法建立了三者之间的关系模型,以此模型来预测各种动态情况下的标定参数;针对复杂环境下浓度动态控制问题,采用专家PID算法,提出了多回路控制系统结构和专家规则;工程实践表明该测量和控制方法满足了动态试验环境的需求,取得了良好效果;模型树算法和专家PID系统能有效的解决动态工况下砂尘浓度的测量与控制问题。     

废水余热回收热泵系统的节能控制方法研究

当今社会有大量废水余热没有回收利用。本文通过不同热回收系统间的对比分析,提出一种基于粒子群优化BP神经网络PID的废水余热回收热泵系统。利用能量平衡原理,建立了系统数学模型;运用粒子群优化BP神经网络PID控制方法,实现了PID参数的在线调整,实现了冷凝器风扇和循环泵的在线调节,最终实现了系统控制。利用Matlab/Simulink建立了控制系统仿真模型,结果表明:该控制方法与传统PID控制方法相比有效提高了系统响应速度和降低了系统超调量。以浴室为例进行实验验证,结果表明:与传统定频系统相比,采用传统PID控制方法可使系统功耗降低10.3%,而采用粒子群优化BP神经网络PID控制方法可使系统功耗降低14.1%。仿真与实验结果表明了所提出数学模型和控制方法的有效性。     

近程巡飞弹姿态控制优化仿真研究

近程巡飞弹姿态控制系统是一个非线性、时变性及耦合性的复杂控制系统,是近程巡飞弹武器系统型号研制的关键技术之一;传统的PID控制在不同巡飞状态下调节稳定性较差、响应时间慢、影响姿态控制的稳定性和机动性;针对近程巡飞弹姿态控制系统中PID控制参数不可调,自适应、抗干扰性能较差等问题,引入了自适应模糊PID控制方法,使系统在不同巡飞姿态和干扰条件下能够实时整定PID的三个控制参数,提高系统的控制性能;在此基础上设计了近程巡飞弹的姿态角控制回路,并以俯仰角为例,在Matlab/Simulink平台下建立仿真模型,进行仿真实验;仿真结果显示,采用自适应模糊PID的控制方法,系统控制性能更好,抗干扰能力和自适应能力优于传统PID控制,减小了巡飞过程中姿态角的波动情况。     

低温温度计标定装置的研制

国家大科学工程 HT- 7U托卡马克 (Tokamak)是一个全超导核聚变实验装置。装置主机由1 6个纵场 (TF)超导线圈和 1 2个极向场 (PF)超导线圈组成 ,分别采用 4.2 K和 3 .8K超临界氦迫流冷却。选用新型低温温度计 Cernox测量超导线圈系统的温度。文中介绍低温温度计标定装置的研制和温度计 Cernox的标定结果。     

薄膜Pt电阻温度计的标定及低温磁阻

本对薄膜铂电阻温度计一４．５Ｋ－２５０Ｋ温区及０－５Ｔ纵向磁场下的进行标定，并对其在Ｔ〈５０Ｋ的磁阻效应进行了讨论。实验曲线细致光滑，实验数据表明它在低温下仍有一定测温灵敏度，如在１０Ｋ时每度仍有十几微伏的变化。     

基于G-M低温制冷机的低温温度计标定系统

设计和搭建了一套5.2—300K温区的温度计标定系统,以G-M制冷机为冷源,进口已标定温度计为定标源,对Cernox负温度系数温度计、硅二极管温度计、PT100铂电阻温度计等进行了标定,获得了其温度特性曲线并进行对比,分析了标定误差,发现该系统具有较高的标定精度,所标定的温度计在其有效温区内能达到±15mK以内的不确定度,与定标源温度计处于同等量级。     

采用PID算法实现EMBCCD的精确制冷控制

EMBCCD(Electron Multiplying Back Illuminated CCD)在较稳定的低温环境中工作时可以有效地提高其图像信噪比。针对这个问题设计了相应的PID控制算法,包括PID参数的计算和处理策略、PID算法的实现过程和对EMBC-CD进行精确制冷控制的调试方法。实验结果表明,PID算法可以将温度控制在-10.5℃,精度为±0.5℃,达到了控制目的。     

CERNOX温度计自热效应

研究了CERNOX温度计在液氦温区不同激励电流下因自热效应导致的测温偏差情况,建立了基于有限空间自然对流散热模型来解释自热效应,通过该模型可以预测温度传感器在给定激励电流下的温度示数。为了验证模型的准确性,设计并完成了4.2 K温区不同激励电流下CERNOX温度计的测温实验,实验结果与理论预测符合较好,同时表明如果激励电流选择不当,温度计的自热效应会对测温结果产生较大偏差,并可能对温度传感器造成损坏。     

Pt1000温度计在HTS电流引线失冷实验中的应用研究

首先对Pt1000温度计在20K到室温范围的温度进行校准,进而应用在ITER高温超导电流引线超导模件分流器安全性能实验研究中,实现低温到室温的测量和控制。实验和测量结果表明:Pt1000温度计在20K~70K的误差一般小于1K,完全可以代替Cernox温度计用于ITER高温超导电流引线超导模件分流器的安全性研究中,能够大大降低其实验测试费用。