新型超导核磁共振波谱仪一些部件的研制.pdf

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1、新型超导核磁共振波谱仪一些部件的研制ThedesignofkeymodulesforsuperconductivityNMRspectrometer博士后姓名：刘鸿飞流动站(一级学科)名称：物理学博士后流动站专业(--级学科)名称：无线电物理研究工作起始时间2008年12月研究工作期满时间2012年12月厦门大学2012年12月愀厦门大学博士后研究工作报告著作权使用声明本人完全了解厦门大学有关保留、使用博士后研究工作报告的规定。厦门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交该报告的纸质版和电子版，有权将该报告用于

2、非赢利目的的少量复制并允许该报告进入学校图书馆被查阅，有权将该报告的内容编入有关数据库进行检索，有权将博士后研究工作报告的标题和摘要汇编出版。保密的博士后研究工作报告在解密后适用本规定。本研究报告属于：l、保密()，2、不保密(√)纸本在年解密后适用本授权书；电子版在年解密后适用本授权书。(请在以上相应括号内打“、／”)作者虢亩7澎否嘿劲肛铲月确导师签名：日期：)。f】年f1月二‘日内容摘要现有超导NMR谱仪气体控制相关的计算功能全部集中于其硬件控制台，增加了系统的复杂性和系统成本，故障率高，不易维护，从而直接降低

3、了气路与温控系统的可靠性、可扩展性和可维护性。本文在研究了NMR共振气控系统的基础上，设计了一套了基于LAN、RS485、gCOS操作系统和模糊PID控制技术的分布式气控系统。主要成果总结如下：一、设计了一套基于LAN网络和RS485总线的分布式气路与温控系统，各功能模块均具有自主控制能力，可以脱离硬件控制台独立工作，从而提高了系统的灵活性、可靠性。二、系统软件以多任务操作系统I．tCOS为基础，并采用了基于DARTS任务分析方法，实现了网络管理、升／降、旋转、温度控制、总线管理等多个功能的有序管理和快速响应。三、

4、在控制算法上引入了模糊PID控制，定制了一套适用于核磁共振谱仪样品旋转控制系统的模糊参数隶属函数和模糊规则，加快了稳定时间，且提高了旋转的稳定度，增强了旋转控制的鲁棒性，加快了响应速度和稳定速度，综合性能比现有产品提高了10％左右。博士后期间，还进行了电化学一核磁共振联用装置中超低温探头系统的研究，试制了几种方案的探头，进行了初步的实验，取得了较好的实验结果。关键词：NMR谱仪；气控系统；模糊PID；LAN；RS485ABSTRACTInthecurrentNMRspectrometers，allcalculati

5、ngunitsareallintegratedinthecontrolconsole．Sothecontrollerisverycomplicated，highcostandinstable．Inthispaper，AdistributedpneumaticrouterbasedonLAN，RS485，I_tCOSandfuzzyPIDisdesigned．Themainconclusionsaresummarizedasfollows：1．AdistributedpneumaticrouterbasedonLAN

6、andRS485isdesginedandallfunctionmodulesareallselfcontrolledwithouttheconsole．2．心OSisintroducedtomanagethemulti—tasksinthefmnwareofthepneumaticrouter．Inaddition，thetaskmanagementmethodbasedonDARTSareusedtomanagethemultifunctionsincludingLAN，rise／down，rotation，t

7、emperaturecontroller,Busmanageretc．3．FuzzyPIDareusedtocontrolthegaspathinthepneumaticrouterandasetoffuzzyparameterfunctionsandfuzzyrulesareexploredtofastenthesettingtime，thestabilityofrotation，raisetherotationrubust．Inaddition，EC-NMRprojectisalsointroducedands

8、everalkindsofNMRprobesprototypesaredesigned．Theexperimentresultsshowthatthedesignissatified·Keywords：MRspectrometer；pneumaticrouter；fuzzyPID；LAN；RS485目次内容摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯