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1、現(xiàn)階段,實(shí)驗(yàn)室電加熱黑體爐的控溫系統(tǒng)一般采用傳統(tǒng)PID控制算法,但是傳統(tǒng)PID控制算法仍然存在一些缺陷,特別是升溫速率與超調(diào)之間的矛盾使系統(tǒng)在控溫時(shí)出現(xiàn)大超調(diào)、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)且不穩(wěn)定等問題,同時(shí),電加熱黑體爐作為被控對(duì)象,它自身具有非線性、大時(shí)滯和慣性大等特性,導(dǎo)致傳統(tǒng)PID控制算法對(duì)電加熱黑體輻射源進(jìn)行控溫時(shí)出現(xiàn)控溫曲線超調(diào)且控溫穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)等問題,很難對(duì)電加熱黑體爐進(jìn)行非常精確有效的控制。
本文提出了基于自抗擾控制算法的黑體爐
2、溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。首先,本文對(duì)當(dāng)前比較普遍的PID控制算法做了一些介紹,并通過比較分析兩種算法之間的特性,本文最終確定采用自抗擾控制算法,自抗擾控制算法理論完善,算法簡(jiǎn)單,同時(shí)自抗擾控制算法不依賴精確的數(shù)學(xué)模型,且它是由微分跟蹤器(TD)、狀態(tài)擴(kuò)張觀測(cè)器(ESO)、非線性狀態(tài)誤差反饋率(NLSEF)三部分組成。隨后,用MATLAB仿真軟件對(duì)自抗擾控制算法與傳統(tǒng)PID控制算法進(jìn)行了仿真并比較了兩種算法的控溫能力,通過MATLAB的仿真分
3、析之后,驗(yàn)證了自抗擾控制算法在電加熱黑體爐溫控系統(tǒng)中的可實(shí)施性。最后,我們通過利用一種可圖形化的編程軟件LabVIEW編寫了基于自抗擾控制算法的電加熱黑體爐的溫控系統(tǒng),系統(tǒng)功能主要包括:控溫、電阻傳感器的數(shù)據(jù)采集、報(bào)警等功能。之后,利用臨界比例度法和經(jīng)驗(yàn)公式法確定了電加熱黑體爐的數(shù)學(xué)模型以及相關(guān)參數(shù),從而能夠?qū)ψ钥箶_控制算法進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)試。在實(shí)時(shí)調(diào)試過程中,控溫系統(tǒng)將熱電阻傳感器實(shí)時(shí)采集的溫度值與設(shè)定值比較,所得差值作為控制模塊的輸入。
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