氣相色譜儀嵌入式系統(tǒng)模糊自適應(yīng)PID算法組態(tài)軟件碩士論文

1、基于DSP的智能氣相色譜檢測系統(tǒng)研究【摘要】 色譜分析是現(xiàn)代分離分析的重要手段,氣相色譜儀作為一種精密分析儀器是進行色譜分析的重要工具。它在醫(yī)藥、環(huán)保、食品安全保障體系、石油、化工科學(xué)研究、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督等領(lǐng)域都發(fā)揮著巨大的作用。氣相色譜儀的研制開發(fā)涉及到分析化學(xué)、機械電子、自動化、計算機等多個學(xué)科,是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。研究如何在色譜儀系統(tǒng)開發(fā)中應(yīng)用計算機技術(shù)、智能儀器技術(shù)、電子技術(shù)以及新材料、新工藝,從而提高色譜儀的智能化水平有著重要的現(xiàn)實意義。論文首先介紹了氣相色譜檢測方法,以及氣相色譜儀的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,探討了氣相色譜設(shè)備的發(fā)展趨勢,明確了嵌入式技術(shù)在現(xiàn)代氣相色譜檢測系統(tǒng)中將占有極其重要

2、的地位,確立了設(shè)計智能型氣相色譜檢測系統(tǒng)的目標。然后分析了氣相色譜儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),工藝指標及其影響因素,針對性的提出了智能型氣相色譜儀的檢測方案以及控制策略。通過對智能氣相色譜檢測系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)的分析,明確了系統(tǒng)開發(fā)過程和設(shè)計原則。嵌入式開發(fā)以處理器的選擇為優(yōu)先入手點,選擇高性能低功耗的DSP嵌入式處理器TMS320LF2407,配以嵌入式實時操作系統(tǒng)C/OS的開發(fā)方案。發(fā)揮了DSP處理器的高性能和C/OS可移植性強,實時性好的優(yōu). 更多還原【Abstract】 The chromatography is a modern method of material isolation a

3、nd analysis. Gas chromatograph acts as an important tool in high precision analysis instruments of chromatography. It is playing a positive role in medicine, environmental protection, food safety control system, petroleum, chemical, scientific research, quality technology surveillance and so on.The

4、development of gas chromatograph involves analytical chemistry, mechatronic engineering, automation technology, computer science and other . 更多還原 【關(guān)鍵詞】 氣相色譜儀； 嵌入式系統(tǒng)； 模糊自適應(yīng)PID算法； 組態(tài)軟件； 【Key words】 Gas chromatograph； Embedded system； Fuzzy self-adaptive PID algorithm； Configuration software； 摘要 5

5、-7 ABSTRACT 7-8 第一章 緒論 13-21 1.1 課題背景 13-14 1.2 氣相色譜檢測方法原理及設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀 14-16 1.2.1 氣相色譜法基本原理 14-15 1.2.2 氣相色譜儀國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 15-16 1.3 氣相色譜檢測系統(tǒng)發(fā)展趨勢 16-17 1.4 課題研究的目的及意義 17-18 1.5 課題主要研究內(nèi)容及論文組織結(jié)構(gòu) 18-21 1.5.1 課題研究內(nèi)容 18-19 1.5.2 論文組織結(jié)構(gòu) 19-21 第二章 氣相色譜檢測系統(tǒng)控制策略及檢測方法研究 21-39 2.1 氣相色譜檢測系統(tǒng)的構(gòu)成 21-22 2.2 氣相色譜儀工藝指標及其影響因素 2

6、2-23 2.3 氣相色譜儀檢測方案 23-26 2.3.1 熱導(dǎo)池檢測器 24-25 2.3.2 氫火焰電離檢測器 25-26 2.4 氣相色譜儀控制策略 26-36 2.4.1 溫控對象的系統(tǒng)辨識 26-30 2.4.2 PID控制原理與增量式PID 30-34 2.4.3 參數(shù)自適應(yīng)模糊PID控制 34-36 2.5 氣相色譜檢測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 36-37 2.6 本章小結(jié) 37-39 第三章 智能氣相色譜檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 39-54 3.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計準則 39-40 3.2 氣相色譜儀控制系統(tǒng)信號量的選取 40-41 3.3 檢測電路設(shè)計 41-43 3.3.1 熱導(dǎo)檢測電路設(shè)計

7、 41 3.3.2 氫焰檢測電路設(shè)計 41-43 3.4 恒溫控制電路設(shè)計 43-46 3.4.1 溫控硬件系統(tǒng)構(gòu)成 43-44 3.4.2 溫度采集單元設(shè)計 44-45 3.4.3 溫度控制單元設(shè)計 45-46 3.5 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 46-48 3.6 人機接口電路設(shè)計 48-50 3.6.1 鍵盤接口電路設(shè)計 48-49 3.6.2 液晶屏接口電路設(shè)計 49-50 3.7 Modbus現(xiàn)場總線模塊設(shè)計 50-51 3.8 硬件電路抗干擾設(shè)計 51-53 3.9 本章小結(jié) 53-54 第四章 智能氣相色譜檢測系統(tǒng)控制策略的實現(xiàn) 54-74 4.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計準則 54 4.2 系統(tǒng)軟

8、件總體結(jié)構(gòu) 54-56 4.3 C/OS在TMS320LF2407上的移植 56-59 4.4 溫度控制單元軟件設(shè)計 59-68 4.4.1 模糊自適應(yīng)PID控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計 59-60 4.4.2 精確量的模糊化 60-61 4.4.3 模糊規(guī)則庫的設(shè)計 61-63 4.4.4 模糊控制推理算法 63-65 4.4.5 模糊量的清晰化 65-66 4.4.6 模糊自適應(yīng)PID算法的仿真 66 4.4.7 模糊自適應(yīng)PID算法的程序設(shè)計 66-68 4.5 氣相色譜檢測系統(tǒng)的實驗分析及數(shù)據(jù)管理 68-72 4.5.1 色譜工作站的開發(fā) 68-69 4.5.2 Access數(shù)據(jù)庫管理 69-72 4.6 軟件抗干擾設(shè)計 72-73 4.7 本章小結(jié) 73-74 第五章 智能氣相色譜檢測系統(tǒng)調(diào)試與實驗 74-81 5.1 調(diào)試環(huán)境的建立 74-75 5.2 軟硬件綜合調(diào)試 75-77 5.2.1 系統(tǒng)調(diào)試流程 75 5.2.2 硬件調(diào)試 75-76 5.2.3 軟件調(diào)試 76-77 5.2.4 系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 77 5.3 智能氣相色譜儀控制系統(tǒng)實驗 77-78 5.4 智能氣相色譜儀樣品測試階段工作狀態(tài) 78-80 5.5 本章小結(jié) 80-81 第六章 總結(jié)與展望 81-83 6.1 研究內(nèi)容總結(jié) 81-82 6.2 未來工作的展望 82-83 參考文獻【索購全文】Q聯(lián)系Q：