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用于太阳能电池板生产中的高精度恒温槽设计

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:16:22
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用于太阳能电池板生产中的高精度恒温槽设计【摘要】:针对全球范围内能源紧张的局面,太阳能作为绿色能源越来越受到世界各国的重视。光伏发电是太阳能利用的主要形式,具有广阔的发展前景。光伏

【摘要】: 针对全球范围内能源紧张的局面,太阳能作为绿色能源越来越受到世界各国的重视。光伏发电是太阳能利用的主要形式,具有广阔的发展前景。光伏太阳能电池板上要求生产PN结。在半导体PN结器件生产过程中,要求扩散气体恒温在20℃(±0.1℃)。本文的设计就是用于生产半导体PN结时保证扩散气体的恒温槽。 介绍了恒温槽测控系统的硬件构成,包括触摸屏、PLC、半导体制冷器、电热管、热电偶和信号调理电路等。对恒温控制系统的模糊PID控制器进行了设计。模糊PID控制满足了高精度控制领域中时变系统的控制精度要求,系统的控温精度得到了提升。 为了提高传感器的测量精度,将多传感信息融合技术运用到测控系统中去。首先对每一个传感器进行时间上的分批估计,得到各个传感器的局部决策值;接着对方差超过一定数值的数据进行基于相对距离的再处理;最后运行加权自适应算法对各个局部决策值进行融合。数据分析结果表明,处理后的数据更接近测量真实值。 针对已建立的恒温槽系统利用不同的控制策略进行了实验研究。通过对实验数据的研究和分析表明恒温槽内温度的控制精度小于±0.1℃,证明本文中所使用的模糊PID控制算法和恒温槽系统设计的合理性和有效性。 【关键词】:恒温 PLC 模糊PID 多传感器信息融合
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM914.4
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-9
  • 第1章 绪论9-14
  • 1.1 温度测控系统发展现状9-12
  • 1.1.1 温度控制方法发展现状9-11
  • 1.1.2 温度测量方法发展现状11-12
  • 1.2 课题的提出和研究的内容及意义12-13
  • 1.2.1 课题的提出12
  • 1.2.2 本文研究的内容12-13
  • 1.2.3 本文研究的意义13
  • 1.3 本文结构安排13-14
  • 第2章 恒温槽测控系统的硬件设计14-30
  • 2.1 系统的总体构成14
  • 2.2 触摸屏系统14-19
  • 2.2.1 OP320型触摸屏简介14-17
  • 2.2.2 触摸屏编程软件OP2017-19
  • 2.3 PLC控制系统19-22
  • 2.3.1 2N-B-40板式PLC简介19-21
  • 2.3.2 PLC资源分配表21-22
  • 2.4 半导体制冷器和电热管22-26
  • 2.4.1 半导体制冷器22-25
  • 2.4.2 电热管25-26
  • 2.5 温度传感器及信号调理电路26-28
  • 2.5.1 热电偶26-28
  • 2.5.2 信号调理电路28
  • 2.6 其他设备28-29
  • 2.7 本章小结29-30
  • 第3章 模糊PID控制30-44
  • 3.1 传统PID控制30-35
  • 3.1.1 PID控制原理30-32
  • 3.1.2 传统PID参数的整定方法32-35
  • 3.1.3 传统PID控制器的特点35
  • 3.2 模糊控制理论35-40
  • 3.2.1 模糊控制的研究现状35-38
  • 3.2.2 模糊控制系统组成38-39
  • 3.2.3 模糊控制系统原理39-40
  • 3.3 恒温控制系统的模糊PID控制器设计40-43
  • 3.3.1 模糊PID控制器结构40-41
  • 3.3.2 参数自整定思想41
  • 3.3.3 模糊PID控制器设计41-43
  • 3.4 本章小结43-44
  • 第4章 多传感器信息融合技术44-56
  • 4.1 多传感器信息融合理论44-51
  • 4.1.1 多传感器信息融合的定义44-45
  • 4.1.2 传感器的类型及数据特征45-46
  • 4.1.3 多传感器信息融合的基本原理46-48
  • 4.1.4 多传感器信息融合系统结构48-50
  • 4.1.5 信息融合技术的应用领域及优点50-51
  • 4.2 多传感器信息融合在恒温测控系统中的应用51-54
  • 4.2.1 恒温槽传感器测温点的选择51
  • 4.2.2 热电偶单传感器分批估计融合51-53
  • 4.2.3 热电偶自适应加权平均法的数据融合53-54
  • 4.3 数据分析实例54-55
  • 4.4 本章小结55-56
  • 第5章 系统软件设计及实验结果56-62
  • 5.1 软件设计和控制算法实现56-57
  • 5.2 实验结果与分析57-61
  • 5.2.1 基本PID控制效果57-59
  • 5.2.2 模糊PID调节效果59-60
  • 5.2.3 实验分析60-61
  • 5.3 本章小结61-62
  • 第6章 总结62-63
  • 参考文献63-66
  • 致谢66-67
  • 在学期间发表论文67


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