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【6h】

人工免疫控制在电加热器测试装置中的应用研究

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目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题来源及意义

1.1.1人工气候室的结构

1.1.2人工气候室的特点

1.1.3课题意义

1.2人工免疫系统的研究背景、意义

1.2.1人工免疫系统的产生

1.2.2人工免疫系统的概念

1.2.3人工免疫系统的范畴

1.2.4人工免疫系统的研究意义

1.3人工免疫系统研究综述

1.3.1人工免疫系统的模型

1.3.2免疫学习算法

1.3.3人工免疫系统的应用

1.3.4人工免疫系统的发展方向

1.4免疫系统、免疫反馈、免疫记忆机理

1.5本文的主要工作

第2章时滞系统特点及常见控制算法

2.1时滞系统的特点

2.2时滞系统常见算法

2.2.1 PID控制

2.2.2 Smith预估控制及改进算法

2.2.3神经网络控制

2.2.4模糊控制

2.2.5预测控制

2.2.6自适应控制

2.2.7其它方法

2.3本章小结

第3章人工气候室温度控制与计算机控制系统

3.1人工气候室温度控制系统的

3.2人工气候室温度控制方案

3.2.1冷室温度多态控制方案

3.2.2热室温度免疫调节控制方案

3.3计算机控制系统的组成

3.3.1硬件组成及各部分功能特点

3.3.2软件构成

3.4本章小结

第4章软件开发

4.1应用软件的特点与功能

4.1.1应用软件主要功能

4.1.2应用软件主要特点

4.2主程序

4.3设备检测程序

4.4数据采集、存储、控制程序

4.4.1数据采集模块

4.4.2计算存储、控制调节模块

4.5蒸发器风机、压缩机温度保护报警程序

4.5.1蒸发器风机温度过高报警

4.5.2压缩机电机温度过高报警

4.6本章小结

第5章系统调试运行

5.1控制系统前期测试

5.2控制系统投运的准备工作

5.3控制系统的调试

5.3.1调节器参数整定

5.3.2采样周期及控制周期的确定

5.3.3过程控制系统的性能指标

5.4电加热器性能测试试验

5.5本章小结

结论

参考文献

附录1冷室温度控制程序(双位控制)

附录2冷室温度控制程序(PI控制)

附录3免疫反馈温度控制系统控制程序

附录4免疫控制器温度调整计算

附录5巡检仪和计算机的通信协议

附录6—线总线指令卡使用说明

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明及哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

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摘要

《家用直接作用式房间电加热器性能测试装置》是监测电加热器性能的标准装置,它的监测过程是放置在标准的人工气候室中进行的。而且在测试过程中要求气候室中的温度稳定,因此气候室温度控制的稳定性和快速性是测试装置的关键性指标。气候室的温度控制系统具有大滞后、负荷变化大和非线性等特性,以及在控制系统的运行过程中出现的环境变化等问题,使得采用固定参数的PID控制器无法实现控制目标。 课题中参考国内外时滞系统研究成果,对免疫、免疫反馈、免疫记忆机理进行了重点研究。免疫系统对于各种抗原的适度免疫响应是维持生物体内环境稳定的关键,主要靠T细胞和B细胞的调节作用,保证免疫系统获得较快的响应速度和足够的稳定性。同时,B细胞不仅与抗原相互作用,在初次免疫应答后能够分化成生命期较长的记忆细胞,形成免疫记忆。在二次免疫应答时,产生比原始细胞的抗体具有更高亲和力的抗体,在免疫记忆的基础上更迅速地应答。 借鉴免疫机理结合人工气候室的特点对温度控制系统部分进行设计,设计了一种新型的免疫控制器。免疫控制器包括一个基本的P型免疫反馈控制器和一记忆模块。通过免疫系统和控制系统的类比,在温度系统调节的各个阶段充分体现免疫调节机制,使得温度控制系统具有较小的超调和较快的响应速度,并形成自我调节。 在免疫控制器参数整定过程中,首先实现系统温度的闭环控制;然后针对实际系统,进一步得到系统温度与各设定值的近似关系曲线图;接着,寻求最优控制参数;最后,具体实现该控制算法,并将系统温度控制部分完善为完全自动控制模式,应用于实际测试装置,以供设备操作人员使用。实际应用表明,这种完善后的控制算法的控制性能优于改进的PI控制算法,在实际生产中得到好评。

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