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基于PLC的风洞风速调控系统的研究

作　者: 田建川
导　师: 童淑敏
学　校: 内蒙古农业大学
专　业: 农业电气化与自动化
关键词: 风蚀风洞风速控制系统 PLC 改进PID算法分段调节
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着土地荒漠化的日趋严重,利用风洞试验研究风蚀问题已成为一种重要手段。风速调控及数据采集处理作为风洞试验中不可或缺的重要环节,风速调控系统性能的优劣直接影响风洞试验效率和试验数据的准确性。本文针对目前国内外对风蚀风洞风速的控制大多采用开环控制,精度和自动化程度普遍不高,且由于风速易受外界不确定因素的影响,使得风洞试验工作烦琐,数据精度低,严重影响风蚀试验研究工作的现状,对0FDY-1.2型风蚀风洞风速的计算机调控硬件及软件系统进行了研究。调控系统以个人计算机为开发平台,VB为调控界面开发语言,PLC为控制器, RS-232为通信接口组建了一套闭环计算机指导的调控系统,采用改进PID控制算法实现对风速的分段平稳调控。经试验验证,本研究所开发的风速调控系统有效地提高了试验精度和可靠性,可为风蚀研究提供精确的风速试验数据。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 引言  7-10
  1.1 风蚀风洞简介  7
  1.2 风洞风速调控现状  7-8
  1.3 PLC 的发展现状及其在调速方面的应用  8-9
  1.4 选题意义  9-10
  1.5 课题的主要任务  10
2 控制原理及其研究方案  10-12
  2.1 控制原理  10-12
    2.1.1 控制系统的分类  10-11
    2.1.2 本研究系统控制原理  11-12
  2.2 研究方案  12
3 控制系统硬件的组成  12-17
  3.1 监控计算机  12-14
  3.2 PLC 控制器  14-15
  3.3 变频系统  15-17
    3.3.1 变频调速原理  15-16
    3.3.2 变频器  16-17
  3.4 风洞风机  17
  3.5 风速传感系统  17
    3.5.1 皮托管组  17
    3.5.2 微压差变送器  17
4 调控系统的实现  17-33
  4.1 系统控制程序结构  17-19
  4.2 监控界面及其功能  19-23
    4.2.1 界面  19-20
    4.2.2 各模块功能  20-23
  4.3 PLC 程序设计  23-28
    4.3.1 风速的检测  24
    4.3.2 风速的计算  24-25
    4.3.3 风速的PID 调节及输出  25-28
  4.4 通信过程的实现  28-32
    4.4.1 通信协议  28-30
    4.4.2 通信过程的实现  30-31
    4.4.3 通信的实现举例  31-32
  4.5 PID 参数整定  32
  4.6 抗干扰措施  32-33
    4.6.1 干扰源分析  32-33
    4.6.2 系统的抗干扰措施  33
5 风洞试验与试验结果分析  33-38
  5.1 风洞调控系统试验  33-35
    5.1.1 试验条件  33-34
    5.1.2 试验内容  34-35
  5.2 试验结果分析  35-38
    5.2.1 最大误差分析  35-36
    5.2.2 风速均值分析  36
    5.2.3 稳定性分析  36-37
    5.2.4 阶跃响应分析  37-38
  5.3 系统试验结果小结  38
6 结论与建议  38-39
  6.1 结论  38
  6.2 建议  38-39
致谢  39-40
参考文献  40-43
附录  43-62
作者简介  62

基于PLC的风洞风速调控系统的研究

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