用于太陽能電池板生產(chǎn)中的高精度恒溫槽設(shè)計(jì)

【摘要】： 針對(duì)全球范圍內(nèi)能源緊張的局面,太陽能作為綠色能源越來越受到世界各國的重視。光伏發(fā)電是太陽能利用的主要形式,具有廣闊的發(fā)展前景。光伏太陽能電池板上要求生產(chǎn)PN結(jié)。在半導(dǎo)體PN結(jié)器件生產(chǎn)過程中,要求擴(kuò)散氣體恒溫在20℃(±0.1℃)。本文的設(shè)計(jì)就是用于生產(chǎn)半導(dǎo)體PN結(jié)時(shí)保證擴(kuò)散氣體的恒溫槽。 介紹了恒溫槽測(cè)控系統(tǒng)的硬件構(gòu)成,包括觸摸屏、PLC、半導(dǎo)體制冷器、電熱管、熱電偶和信號(hào)調(diào)理電路等。對(duì)恒溫控制系統(tǒng)的模糊PID控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。模糊PID控制滿足了高精度控制領(lǐng)域中時(shí)變系統(tǒng)的控制精度要求,系統(tǒng)的控溫精度得到了提升。 為了提高傳感器的測(cè)量精度,將多傳感信息融合技術(shù)運(yùn)用到測(cè)控系統(tǒng)中去。首先對(duì)每一個(gè)傳感器進(jìn)行時(shí)間上的分批估計(jì),得到各個(gè)傳感器的局部決策值;接著對(duì)方差超過一定數(shù)值的數(shù)據(jù)進(jìn)行基于相對(duì)距離的再處理;最后運(yùn)行加權(quán)自適應(yīng)算法對(duì)各個(gè)局部決策值進(jìn)行融合。數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,處理后的數(shù)據(jù)更接近測(cè)量真實(shí)值。 針對(duì)已建立的恒溫槽系統(tǒng)利用不同的控制策略進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的研究和分析表明恒溫槽內(nèi)溫度的控制精度小于±0.1℃,證明本文中所使用的模糊PID控制算法和恒溫槽系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和有效性。 【關(guān)鍵詞】：恒溫 PLC 模糊PID 多傳感器信息融合
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 溫度測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.1.1 溫度控制方法發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.1.2 溫度測(cè)量方法發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2 課題的提出和研究的內(nèi)容及意義12-13
• 1.2.1 課題的提出12
• 1.2.2 本文研究的內(nèi)容12-13
• 1.2.3 本文研究的意義13
• 1.3 本文結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第2章 恒溫槽測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)14-30
• 2.1 系統(tǒng)的總體構(gòu)成14
• 2.2 觸摸屏系統(tǒng)14-19
• 2.2.1 OP320型觸摸屏簡介14-17
• 2.2.2 觸摸屏編程軟件OP2017-19
• 2.3 PLC控制系統(tǒng)19-22
• 2.3.1 2N-B-40板式PLC簡介19-21
• 2.3.2 PLC資源分配表21-22
• 2.4 半導(dǎo)體制冷器和電熱管22-26
• 2.4.1 半導(dǎo)體制冷器22-25
• 2.4.2 電熱管25-26
• 2.5 溫度傳感器及信號(hào)調(diào)理電路26-28
• 2.5.1 熱電偶26-28
• 2.5.2 信號(hào)調(diào)理電路28
• 2.6 其他設(shè)備28-29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 第3章 模糊PID控制30-44
• 3.1 傳統(tǒng)PID控制30-35
• 3.1.1 PID控制原理30-32
• 3.1.2 傳統(tǒng)PID參數(shù)的整定方法32-35
• 3.1.3 傳統(tǒng)PID控制器的特點(diǎn)35
• 3.2 模糊控制理論35-40
• 3.2.1 模糊控制的研究現(xiàn)狀35-38
• 3.2.2 模糊控制系統(tǒng)組成38-39
• 3.2.3 模糊控制系統(tǒng)原理39-40
• 3.3 恒溫控制系統(tǒng)的模糊PID控制器設(shè)計(jì)40-43
• 3.3.1 模糊PID控制器結(jié)構(gòu)40-41
• 3.3.2 參數(shù)自整定思想41
• 3.3.3 模糊PID控制器設(shè)計(jì)41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 多傳感器信息融合技術(shù)44-56
• 4.1 多傳感器信息融合理論44-51
• 4.1.1 多傳感器信息融合的定義44-45
• 4.1.2 傳感器的類型及數(shù)據(jù)特征45-46
• 4.1.3 多傳感器信息融合的基本原理46-48
• 4.1.4 多傳感器信息融合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)48-50
• 4.1.5 信息融合技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及優(yōu)點(diǎn)50-51
• 4.2 多傳感器信息融合在恒溫測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用51-54
• 4.2.1 恒溫槽傳感器測(cè)溫點(diǎn)的選擇51
• 4.2.2 熱電偶單傳感器分批估計(jì)融合51-53
• 4.2.3 熱電偶自適應(yīng)加權(quán)平均法的數(shù)據(jù)融合53-54
• 4.3 數(shù)據(jù)分析實(shí)例54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果56-62
• 5.1 軟件設(shè)計(jì)和控制算法實(shí)現(xiàn)56-57
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析57-61
• 5.2.1 基本PID控制效果57-59
• 5.2.2 模糊PID調(diào)節(jié)效果59-60
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)分析60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第6章 總結(jié)62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 在學(xué)期間發(fā)表論文67

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