本文關(guān)鍵詞：基于LabVIEW的智能溫度控制系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中,溫度是許多生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著電子技術(shù)和控制算法的發(fā)展,日常生活與工業(yè)生產(chǎn)對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性以及智能化程度的要求也漸漸提高。針對(duì)常規(guī)溫度控制系統(tǒng)PID參數(shù)整定不夠理想的缺點(diǎn),本文提出了一種改進(jìn)型的萬(wàn)有引力PID算法并用于溫度控制系統(tǒng)PID參數(shù)的整定,進(jìn)而設(shè)計(jì)了新型溫度控制系統(tǒng)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(一)針對(duì)被控對(duì)象非線性與PID控制器參數(shù)較難整定的情況,以及達(dá)到超調(diào)小、穩(wěn)態(tài)誤差較小、響應(yīng)速度快的控制要求,本文對(duì)PID控制進(jìn)行了分析研究。利用改進(jìn)型萬(wàn)有引力算法對(duì)控制器PID參數(shù)進(jìn)行整定,對(duì)通過(guò)理論研究得到的被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型并加以仿真分析。(二)針對(duì)萬(wàn)有引力算法容易陷入局部最優(yōu)的問題采取了邊界變異策略的改進(jìn),將一些超越邊界的個(gè)體解拉回到可行域之內(nèi)而非像常規(guī)萬(wàn)有引力算法的拉回到可行域邊界,解決了常規(guī)萬(wàn)有引力算法容易陷入局部最優(yōu)的問題,使得優(yōu)化有效性的到提高。將此新型的萬(wàn)有引力控制算法與常規(guī)PID控制結(jié)合實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的整定并通過(guò)實(shí)際采集數(shù)據(jù)的處理與實(shí)驗(yàn)仿真,驗(yàn)證了該方法的有效性。(三)設(shè)計(jì)開發(fā)了一款以STM32 32位微處理器為控制核心的溫度控制器。對(duì)該溫度控制器的軟件部分、硬件部分、上位機(jī)部分加以設(shè)計(jì),選用實(shí)驗(yàn)室電烤箱作為受控對(duì)象,并與Lab VIEW軟件設(shè)計(jì)的上位機(jī)平臺(tái)相連,從而形成一套新型溫度控制系統(tǒng)。通過(guò)選用電烤箱作為被控對(duì)象加以實(shí)驗(yàn),表明該套控制系統(tǒng)與常規(guī)PID控制系統(tǒng)具有更好的控制性能。同時(shí)表明改進(jìn)型的萬(wàn)有引力PID算法能夠在溫度控制中得到實(shí)際應(yīng)用,從而為其推廣使用提供了理論支撐。
【關(guān)鍵詞】：智能控制 溫度控制系統(tǒng) 萬(wàn)有引力算法 PID控制
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 課題的研究背景及意義12-13
• 1.2 溫度控制系統(tǒng)綜述13-18
• 1.2.1 溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展13-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文所做的工作與結(jié)構(gòu)安排18-19
• 第2章 總體設(shè)計(jì)19-23
• 2.1 整體設(shè)計(jì)思路19
• 2.2 萬(wàn)有引力PID算法19-20
• 2.3 溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-21
• 2.4 實(shí)驗(yàn)研究部分21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 改進(jìn)型萬(wàn)有引力PID整定23-38
• 3.1 引言23
• 3.2 萬(wàn)有引力算法23-29
• 3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)GSA算法23-26
• 3.2.2 權(quán)重可變的IGSA算法26-27
• 3.2.3 邊緣變異處理的IGSA算法27-28
• 3.2.4 權(quán)重可變及邊緣變異處理的IGSA算法28-29
• 3.3 PID控制29-34
• 3.4 萬(wàn)有引力PID控制算法34-35
• 3.5 控制算法仿真35-37
• 3.5.1 三種算法控制仿真35-37
• 3.5.2 仿真結(jié)果比較37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第4章 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-66
• 4.1 系統(tǒng)構(gòu)成38
• 4.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)38-50
• 4.2.1 硬件模塊組成38-39
• 4.2.2 核心控制板設(shè)計(jì)39-41
• 4.2.3 供電模塊設(shè)計(jì)41-42
• 4.2.4 時(shí)鐘與按鍵42-44
• 4.2.5 溫度采集模塊設(shè)計(jì)44-47
• 4.2.6 通信模塊設(shè)計(jì)47-50
• 4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)50-56
• 4.3.1 軟件開發(fā)環(huán)境50-51
• 4.3.2 智能溫度控制系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)51-53
• 4.3.3 主控制芯片初始化53-55
• 4.3.4 溫度采集軟件設(shè)計(jì)55-56
• 4.3.5 PWM控制模塊軟件設(shè)計(jì)56
• 4.4 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)56-64
• 4.4.1 基于LabVIEW的溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案59-60
• 4.4.2 溫度控制系統(tǒng)登錄界面設(shè)計(jì)60-61
• 4.4.3 溫度控制系統(tǒng)操作界面設(shè)計(jì)61-62
• 4.4.4 溫度控制系統(tǒng)基本信息模塊設(shè)計(jì)62-63
• 4.4.5 溫度控制系統(tǒng)參數(shù)整定模塊設(shè)計(jì)63-64
• 4.4.6 溫度控制系統(tǒng)數(shù)值顯示模塊設(shè)計(jì)64
• 4.4.7 溫度控制系統(tǒng)溫度報(bào)表模塊設(shè)計(jì)64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 第5章 智能溫度控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究66-70
• 5.1 溫度控制系統(tǒng)的功能測(cè)試66-68
• 5.1.1 電源模塊測(cè)試66
• 5.1.2 溫度采集部分測(cè)試66-67
• 5.1.3 通信部分測(cè)試67-68
• 5.2 溫度控制器在電烤箱上的應(yīng)用68-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果75-76
• 致謝76-77

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孟云男;;農(nóng)田溫室溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];科技信息;2013年08期

2 彭立，張建洲，王少華;自適應(yīng)溫度控制系統(tǒng)的研制[J];東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1994年01期

3 楊科人;一種新型溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[J];華東交通大學(xué)學(xué)報(bào);1996年04期

4 王成華,李明,陳昊;機(jī)車溫度控制系統(tǒng)的研制[J];數(shù)據(jù)采集與處理;2000年03期

5 李常娟,李杰,趙輝,申光輝;保護(hù)電機(jī)溫度控制系統(tǒng)[J];自動(dòng)化儀表;2002年11期

6 鄧重一;;一種數(shù)字式溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];電源世界;2004年02期

7 王峰;鋁帶材熱處理溫度控制系統(tǒng)[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2004年08期

8 劉海燕,歐陽(yáng)斌林;雙螺桿擠壓機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年05期

9 李院院;多室溫度控制系統(tǒng)的摸擬實(shí)現(xiàn)(英文)[J];固原師專學(xué)報(bào);2004年06期

10 袁作濤;李文元;馬長(zhǎng)坤;;可編程溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2005年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐勁松;高玉平;;一種簡(jiǎn)易的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];2005年全國(guó)時(shí)間頻率學(xué)術(shù)交流會(huì)文集[C];2005年

2 姜聯(lián)成;楊波;馮梅;胥素芬;廖仲華;;高溫房溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第二屆全國(guó)信息與電子工程學(xué)術(shù)交流會(huì)暨第十三屆四川省電子學(xué)會(huì)曙光分會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

3 陳春燕;姚小蘭;;控制軋制與控制冷卻——溫度控制系統(tǒng)優(yōu)化[A];首屆信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

4 范吉中;安龍華;邢俊紅;焦明星;;半導(dǎo)體激光二極管溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];制造技術(shù)自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

5 楊萍;;單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)[A];2008通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十三屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2008年

6 齊智;;硫酸裝置預(yù)熱爐出口溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2010年西南三省一市自動(dòng)化與儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

7 趙衛(wèi)東;辛宏;王元;劉和平;;PLC在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第三屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2001年

8 鄒自明;;變速積分PID在溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用[A];2004年廣西自動(dòng)化學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

9 張銀橋;趙博;王輝;毛文華;張小超;;CCD溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];紀(jì)念中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立30周年暨中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2009）論文集[C];2009年

10 湯占軍;向風(fēng)紅;馮麗輝;;便攜式溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第二十七屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 朱詠;糧食貯存 國(guó)際一流[N];中國(guó)食品質(zhì)量報(bào);2001年

2 呂少峰;北京宏大貝斯特熔噴設(shè)備有限公司 生產(chǎn)的熔噴線和復(fù)合線投產(chǎn)[N];中國(guó)紡織報(bào);2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 閆承琳;人造板連續(xù)平壓機(jī)溫度控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳健;微流控電泳芯片的溫度控制系統(tǒng)研究[D];東南大學(xué);2015年

2 郭越富;基于SOPC生化分析儀溫度控制系統(tǒng)[D];黑龍江大學(xué);2014年

3 劉亞亮;基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大型溫度控制系統(tǒng)的研究[D];西安工程大學(xué);2016年

4 王圣煒;頁(yè)巖精餾塔溫度控制系統(tǒng)的研究[D];東北大學(xué);2014年

5 趙春山;精軋過(guò)程終軋溫度控制系統(tǒng)和厚向溫度場(chǎng)的研究[D];東北大學(xué);2014年

6 劉瑤瑤;機(jī)械制冷機(jī)溫度控制算法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所);2016年

7 趙健;光亮銅管井式退火爐溫度控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];燕山大學(xué);2016年

8 蘆正;基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的PID溫度控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京工業(yè)大學(xué);2016年

9 林楓;微孔計(jì)數(shù)器信號(hào)采集及溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2014年

10 王汀;輪胎硫化過(guò)熱水溫度控制系統(tǒng)的研究[D];東北大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于LabVIEW的智能溫度控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：501265