LabVIEW實現(xiàn)水循環(huán)溫度控制系統(tǒng)
C點的溫度與F點的溫度相近,就是F點延時的某一個溫度值,它的函數(shù)關系如式(4)所示。
為F點第N-K5個采樣點的溫度;V5為F點到C點水管的容積,V5=0.5 L;K5為從F點到C點的延時周期,通過計算K5=6 s。
(5)F點的溫度函數(shù)關系式
F點與E點相比,因為散熱器和水管的同時作用,溫度也相差很大,該點的溫度函數(shù)關系如式(5)所示:
式中:
為E點第N-K4個采樣點的溫度;K為制冷系數(shù),K=0.3;T0為環(huán)境溫度,T0=20℃;V4為E點到F點水管的容積,V4=1 L;K4為從F點到E點的延時周期,通過計算K4=12 s。
(6)E點的溫度函數(shù)關系式
E點的溫度與B點的溫度相比也有個延時,該點的溫度函數(shù)關系如式(6)所示:
為B點第N-K6個采樣點的溫度;V6為B點到E點的水管的容積,V6=0.5 L;K5為從B點到E點的延時周期,通過計算Ks=6 s。
綜上所述,A,B,C,D,E,F(xiàn)六個點的函數(shù)關系式及相互聯(lián)系已經(jīng)表達清楚,通過LabVtEW建立相應的數(shù)學模型。
2 水循環(huán)溫度控制系統(tǒng)的軟件設計
本設計通過數(shù)據(jù)采集卡對溫度傳感器傳感信號進行實時采集,并由軟件平臺LabVIEW對采集的信號進行分析,采用上述的數(shù)學模型控制算法處理輸出,使當前溫度以零穩(wěn)態(tài)誤差逼近設定值,達到精確控溫目的。根據(jù)水循環(huán)溫度控制系統(tǒng)的基本要求,系統(tǒng)劃分為五個功能模塊,即:用戶登錄模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、參數(shù)計算模塊、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。
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