| 【中文题名】 | 高温熔体粘度智能测试装置的研制 |
| 【英文题名】 | Research of Intelligent Test Device for High-temperature Melt Viscosity |
| 【学科专业】 | 模式识别与智能系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-25 |
| 【中关键词】 | 粘度测试,温度控制,阈值控制,自适应模糊PID,, |
| 【英关键词】 | Viscosity Test,Temperature Control,Threshold Control,Adaptive Fuzzy PID Control, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>自动检测仪器、仪表> |
| 【论文摘要】 |
工业生产中对高温熔体粘度数据要求的不断提高刺激了高温熔体粘度测试研究不断发展。由于熔体粘度与温度的关系非常密切,所以高温熔体粘度测试需要粘度测试理论和温度控制理论的共同发展。现在阶段,高温熔体粘度测试的测试理论和温度控制理论都已经达到比较成熟的程度。理论的完善为测试装置的研究提供了必要的基础。国外已出现了部分比较成熟的高温熔体粘度测试装置,国内虽然也有相关的装置出现,但在测试1000℃以上高温熔体粘度方面,相对国外还有很大的差距。
本文研制的高温熔体粘度智能测试装置主要用于测试1000℃到1500℃之间高温熔体粘度的测试。按照高温熔体粘度测试装置在测试性能、温度控制性能和仪器操作性能方面的需要,该粘度测试装置的研制主要涉及到粘度测试、温度控制和测试装置系统软件设计三个主要部分的研究工作。
文中首先分析了现阶段比较成熟的一系列粘度测试理论的特点及其适用的温度环境,选取适合论文研制的高温熔体粘度智能测试装置的最佳测试原理,并详细分析了该测试原理及对测试精度的影响因素。根据选取的测试原理对测试系统体系结构进行设计。根据装置对测试温度的要求,设计了高温熔体粘度智能测试装置的加热系统。
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| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
3-4 |
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英文摘要 |
4-8 |
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1 绪论 |
8-12 |
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1.1 论文研究背景及意义 |
8 |
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1.2 熔体粘度测试研究现状 |
8-11 |
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1.3 论文的主要研究内容 |
11 |
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1.4 本章小结 |
11-12 |
|
2 高温熔体粘度智能测试装置测试原理及体系结构 |
12-22 |
|
2.1 粘度及其测试概述 |
12-14 |
|
2.1.1 牛顿粘性定律 |
12-13 |
|
2.1.2 牛顿流体与非牛顿流体 |
13 |
|
2.1.3 粘度与温度的关系 |
13-14 |
|
2.2 高温熔体粘度测试原理 |
14-18 |
|
2.2.1 旋转法基本测试原理 |
14-17 |
|
2.2.2 旋转法的影响因素及避免措施 |
17-18 |
|
2.3 高温熔体粘度智能测试装置系统硬件设计 |
18-21 |
|
2.3.1 温度控制系统硬件设计 |
18-20 |
|
2.3.2 粘度测试系统硬件设计 |
20-21 |
|
2.4 本章小结 |
21-22 |
|
3 高温熔体粘度智能测试装置温度控制算法研究 |
22-47 |
|
3.1 粘度测试仪加热系统分析 |
22-23 |
|
3.2 时滞系统控制算法研究概述 |
23-29 |
|
3.2.1 PID 控制 |
23-24 |
|
3.2.2 Smith 预估控制和大林算法 |
24-25 |
|
3.2.3 自适应控制 |
25-26 |
|
3.2.4 预测控制 |
26-27 |
|
3.2.5 鲁棒控制 |
27 |
|
3.2.6 变结构控制 |
27 |
|
3.2.7 智能控制 |
27-29 |
|
3.3 控制算法设计 |
29-45 |
|
3.3.1 阈值控制 |
29-31 |
|
3.3.2 自适应模糊PID 控制 |
31-34 |
|
3.3.3 模糊控制器的设计 |
34-42 |
|
3.3.4 自适应模糊控制器系统仿真 |
42-44 |
|
3.3.5 自适应模糊PID 控制与PID 控制仿真比较 |
44-45 |
|
3.4 本章小结 |
45-47 |
|
4 系统软件设计 |
47-58 |
|
4.1 采用VC++作为软件开发工具的原因 |
47-48 |
|
4.2 标定K 值模块 |
48-49 |
|
4.3 实时测试模块 |
49-54 |
|
4.3.1 温度控制及校正零点功能 |
51-52 |
|
4.3.2 定温粘度测试功能 |
52-53 |
|
4.3.3 变温粘度测试功能 |
53-54 |
|
4.4 历史数据回放模块及数据开放 |
54-57 |
|
4.4.1 历史数据回放 |
54-55 |
|
4.4.2 数据开放 |
55-57 |
|
4.5 本章小结 |
57-58 |
|
5 实验及实验分析 |
58-62 |
|
5.1 实验装置介绍 |
58-59 |
|
5.2 温度控制实验 |
59-60 |
|
5.3 粘度测试实验 |
60-61 |
|
5.2.1 定温粘度测试实验 |
60 |
|
5.2.2 变温粘度测试实验 |
60-61 |
|
5.4 本章小结 |
61-62 |
|
6 结论与展望 |
62-64 |
|
6.1 论文工作总结 |
62 |
|
6.2 论文存在的不足和继续研究的方向 |
62-64 |
|
致谢 |
64-65 |
|
参考文献 |
65-68 |
|
附录 |
68 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385885 |
