實(shí)驗(yàn)室用凍干機(jī)溫度控制系統(tǒng)研究.pdf

1、溫度控制是真空冷凍干燥過程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。溫度控制的精度和穩(wěn)定性直接影響產(chǎn)品冷凍干燥的質(zhì)量。本課題的研究目的在于提高真空冷凍干燥過程中溫度的控制準(zhǔn)確性，探索溫度控制理論和方法的新思路。 針對(duì)凍干機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)存問題以及冷凍干燥實(shí)驗(yàn)研究的需要，本文利用LGS-2型實(shí)驗(yàn)室用凍干機(jī)，開發(fā)了適用于小型凍干機(jī)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件部分主要由PC機(jī)和I-7000系列分布式I/O模塊構(gòu)成，軟件部分采用Visual Basic語言在Wind

2、ows環(huán)境下開發(fā)了可視化控制程序。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)自動(dòng)化，能夠選擇數(shù)據(jù)采集周期，繪制凍干曲線，記錄加熱輸出功率變化情況；在溫度控制方面，具有多段溫度程序控制及高溫報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)了升溫速率的控制。系統(tǒng)采用增量式PID和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID兩種控制算法，更加適合于實(shí)驗(yàn)研究使用。 通過對(duì)凍干機(jī)溫度控制過程分析，本文詳細(xì)討論了凍干機(jī)內(nèi)部傳熱過程中影響物料溫度的因素，提出了以物料為被控對(duì)象的溫度控制方式，并且根據(jù)這種控制方式的特點(diǎn)，提出

3、了相應(yīng)的溫度控制策略。針對(duì)真空冷凍干燥系統(tǒng)具有的非線性和滯后性，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，開展了凍干機(jī)溫度控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究。采用不同的物料、不同的控制策略，分別以擱板和物料為被控對(duì)象進(jìn)行了真空冷凍干燥實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了凍干機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作可靠性，以物料為被控對(duì)象的控制方式的可行性；另外，通過分析凍干實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，找出了LGS-2型實(shí)驗(yàn)室用凍干機(jī)的溫度控制的影響因素，提出了對(duì)設(shè)備的改進(jìn)措施。 本文運(yùn)用現(xiàn)有的理論技術(shù)，解決了