智能滴定儀位置控制系統(tǒng)研究.pdf

1、滴定分析是化學(xué)分析中的重要方法之一，隨著自動化技術(shù)的發(fā)展與進步，滴定分析的自動化與智能化勢在必行。在滴定過程中，重點是對添加試劑時間的控制。試管位移是影響試劑添加的重要因素，與移動路徑、移動速度相關(guān)，科學(xué)的運動路徑及良好的速度控制都能有效提高試劑添加效率。因此，在智能滴定儀系統(tǒng)中，對試管的位置控制研究具有重大意義。
　　本文首先詳細介紹了智能滴定儀的原理組成，分析了滴定儀運行工藝要求，同時針對智能滴定儀的托盤運動特點對其進行運動路

2、徑規(guī)劃。在此基礎(chǔ)之上結(jié)合直流伺服電機的實際特征參數(shù)建立了電機的數(shù)學(xué)傳遞函數(shù)模型。
　　其次針對智能滴定儀位置控制系統(tǒng)要求快速穩(wěn)定響應(yīng)，采用廣義預(yù)測控制。廣義預(yù)測控制采用預(yù)測模型、滾動優(yōu)化、在線校正等，汲取了現(xiàn)代自適應(yīng)控制理論的優(yōu)化思想，具有較好的動態(tài)響應(yīng)能力，且對于模型失配與環(huán)境干擾具有更好的抑制能力。同時本文也針對廣義預(yù)測控制算法計算復(fù)雜問題做了一些改進，對廣義預(yù)測控制的控制增量進行柔化處理，避免進行高維矩陣求逆等復(fù)雜的計算過程

3、，從而減小計算量與計算難度。通過在MATLAB平臺上分別對傳統(tǒng)PID控制與改進廣義預(yù)測控制進、基本廣義預(yù)測控制與改進型廣義預(yù)測控制進行仿真對比，仿真結(jié)果證明改進廣義預(yù)測控制算法可行性。
　　最后本文給出了智能滴定儀位置控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，包括控制器與主要傳感器的選型、器件之間的通信線路設(shè)計、軟件設(shè)計的核心設(shè)計思想等。實際運行情況表明，基于改進廣義預(yù)測控制算法的智能滴定儀位置控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠、動態(tài)響應(yīng)能力也得到明顯的提高，進而