基于LabVIEW的水循環(huán)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　C點(diǎn)的溫度與F點(diǎn)的溫度相近，就是F點(diǎn)延時(shí)的某一個(gè)溫度值，它的函數(shù)關(guān)系如式(4)所示。

　　為F點(diǎn)第N-K5個(gè)采樣點(diǎn)的溫度;V5為F點(diǎn)到C點(diǎn)水管的容積，V5=0.5 L;K5為從F點(diǎn)到C點(diǎn)的延時(shí)周期，通過計(jì)算K5=6 s。

　　(5)F點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式

　　F點(diǎn)與E點(diǎn)相比，因?yàn)樯崞骱退艿耐瑫r(shí)作用，溫度也相差很大，該點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系如式(5)所示：

　　式中：

為E點(diǎn)第N-K4個(gè)采樣點(diǎn)的溫度;K為制冷系數(shù)，K=0.3;T0為環(huán)境溫度，T0=20℃;V4為E點(diǎn)到F點(diǎn)水管的容積，V4=1 L;K4為從F點(diǎn)到E點(diǎn)的延時(shí)周期，通過計(jì)算K4=12 s。

　　(6)E點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式

　　E點(diǎn)的溫度與B點(diǎn)的溫度相比也有個(gè)延時(shí)，該點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系如式(6)所示：

　　為B點(diǎn)第N-K6個(gè)采樣點(diǎn)的溫度;V6為B點(diǎn)到E點(diǎn)的水管的容積，V6=0.5 L;K5為從B點(diǎn)到E點(diǎn)的延時(shí)周期，通過計(jì)算Ks=6 s。

　　綜上所述，A，B，C，D，E，F(xiàn)六個(gè)點(diǎn)的函數(shù)關(guān)系式及相互聯(lián)系已經(jīng)表達(dá)清楚，通過LabVtEW建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。

　　2 水循環(huán)溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)通過數(shù)據(jù)采集卡對(duì)溫度傳感器傳感信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并由軟件平臺(tái)LabVIEW對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行分析，采用上述的數(shù)學(xué)模型控制算法處理輸出，使當(dāng)前溫度以零穩(wěn)態(tài)誤差逼近設(shè)定值，達(dá)到精確控溫目的。根據(jù)水循環(huán)溫度控制系統(tǒng)的基本要求，系統(tǒng)劃分為五個(gè)功能模塊，即：用戶登錄模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、參數(shù)計(jì)算模塊、控制算法模塊等，系統(tǒng)的控制模塊框圖如圖2所示。

　　2.1 主控模塊

　　系統(tǒng)的主控模塊提供了溫度控制功能。它通過與其他模塊的通訊來完成數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)的保存等功能。根據(jù)模塊化的編程思想，用LabVIEW圖形化編程語言，可以方便地寫出溫度控制系統(tǒng)的程序代碼。