微小型精密温度环境控制方法的研究

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1、摘要随着电子技术的发展，人们越来越意识到温度对于电子产品的影响不容忽视。在很多场合环境温度的状况决定了电子产品的精度和寿命，特别是当电子产品应用于测量领域，温度对精度的影响更加明显。所以说温度控制已经是很多行业的必需环节。因为要对48块电路板的工作温度进行控制，所以采用的方法是依照电路板的实际尺寸设计了一个特殊的恒温箱用来放置电路板。通过循环的方法使恒温箱内的介质流动起来，同时对恒温箱内介质的温度控制，泵和温控的执行机构都在恒温箱的外部。从传热学角度分析了整个系统的传热情况，从而为整个温度控制系统的设计和选择提供了依据。用流体仿真实验的方法验证了设计的温箱内的温度场是比较均匀的

2、，当进油口的温度变化时，恒温箱内的其它位置也随之变化，并且在进油口温度值上下很小的范围内波动。通过对实验箱内彳i同位置的温度采集，得出了所设计的恒温箱满足均匀恒温要求的结论。根据机理分析法得出恒温箱是一个一阶惯性加纯滞后的系统，通过对实验温度数据分析得出恒温箱内介质的温度与系统所处的环境温度、液体的流动速度、以及外循环所用泵的发热量等有关系，所以所研究的恒温箱是一个时变的、非线性的、具有纯滞后的复杂大惯性系统。同时，通过实验测试法计算出了被控对象在外界温度不同的情况下的近似数学模型。对所建立数学模型分别用传统的PID、smith—PID、模糊控制、模糊PID控制方法做了MATL

3、AB仿真。以上方法中只有模糊PID控制算法满足课题要求的调节时间小于1800秒，稳态误差小于0．05℃，最大超调量小等要求。图40表13参58关键词：恒温箱；温度控制；SⅡljm—PID控制；模糊PID控制分类号：TP273河北理一L人学硕士学位论文AbstractWitlltlledeVelopmemofelectmIlictechlology，peoplemorcandmorerealizemattempcraCureisaveryimponamfactorforttleelectIDnicproducts，Thesituationofenvimmentaltemperat

4、uredecidesmeprecisionaIldlif乱imeofelectronicproductsinmaIlysituations，especiallywhenitappliestot11esignmdetection．Becausetllecon仃DllcddeviceiscoInposedof48piecesofcircuitboards，t圭lisdissenationdes蟾nsaboxbasedonactIlalsizesofallcirclmboardstoplacecircuitboards．Thetempemtureofcircuitboardsisco

5、ntrolledbycirculatedoiloftheconstanttemperaturebox．TheDesignoftemperatIlrecontmlsystemandt11eselectionofcontrolstrategyarebaSedonsystemicaIlalysisofdiamennancy．ncanbevalidatedⅡlatthetempemture6eldofconstanttemperatureboxissymmetricalbysimulationofCFD，anditcanbedeemdedthatthetemperatureValueo

6、fconstallttempemtureboxindif绝rentpointschangessynchronouslybygatheringtempcra_七Ilrevalueofexperimentalbox，SoitisbelieVedt圭】at也econstanttemperatureboxd凶gncanmee¨heneeds．ThⅪughmechanicalanalysis，itisobvioustllattheplantisatimevaryingandlargeinemalsystem．Thetemperaturcofconstallttemperatureboxi

7、srelatedtoenvimnmentaltemperature，velocityofnow，heatofplllllpbyexperimentalanalysis．Atlast，1Hsdissenationobtainstheconclusionmattheconsta玎ttemperatureboxisatiInevaryillg，non-linear，缸me—de王ay，andwitlllargeinertialsystem．Itworksouttheapproximatematll