凝結(jié)換熱試驗臺監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)及試驗研究.pdf

1、試驗是當前求解二維、三維肋管尤其管束外膜狀凝結(jié)換熱問題的主要手段。由于凝結(jié)換熱試驗對溫度控制精度要求較高，并且試驗當中需要采集、分析的數(shù)據(jù)類型以及數(shù)量都比較多，需要開發(fā)相應(yīng)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　本文首先介紹了凝結(jié)換熱試驗臺系統(tǒng)原理以及主要設(shè)備，對凝結(jié)換熱試驗進行了詳細的需求分析，開發(fā)了監(jiān)控系統(tǒng)硬件部分，包括相互獨立的溫度監(jiān)控子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，以滿足不同采樣周期的要求。
　　然后在組態(tài)軟件中，依次進行設(shè)備組態(tài)、數(shù)據(jù)

2、庫組態(tài)、監(jiān)測畫面組態(tài)以及動作腳本編程，完成對監(jiān)控層的開發(fā)，包括系統(tǒng)監(jiān)測界面和曲線分析窗口，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)交換、顯示，歷史數(shù)據(jù)存儲以及趨勢曲線的分析。
　　在LabVIEW中，通過I/O通訊實現(xiàn)了軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)以及軟件平臺（組態(tài)軟件與LabVIEW）之間的數(shù)據(jù)交換，并使用PID and Fuzzy Logic Toolkit開發(fā)了可以進行增益規(guī)劃控制和Smith預(yù)估補償控制的溫度PID控制器。通過試驗方法獲取了被控溫度對象的階躍

3、響應(yīng)曲線，可知均不具有自平衡能力。從階躍響應(yīng)曲線求出被控溫度傳遞函數(shù)，并且設(shè)計了一種針對無自平衡能力對象的Smith預(yù)估補償方案。在LabVIEW仿真環(huán)境下對增益規(guī)劃控制策略以及Smith預(yù)估補償控制策略進行仿真研究，初步證實兩種控制策略具有一定的可行性。
　　最后在完成監(jiān)控系統(tǒng)的軟件調(diào)試以及試驗系統(tǒng)硬件調(diào)試之后，對熱水溫度進行了試驗研究。試驗結(jié)果表明增益規(guī)劃控制在溫度超調(diào)量以及調(diào)節(jié)時間方面較單獨采用PI或者PID控制有明顯改善。