基于自抗扰控制的溶液法晶体生长水浴温度控制系统研制与开发
| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外晶体生长的发展及现状 | 第9-10页 |
| 1.3 温度测控技术的发展及研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3.1 温度测量技术 | 第10页 |
| 1.3.2 温度控制技术 | 第10-12页 |
| 1.4 自抗扰控制技术的发展及应用 | 第12-13页 |
| 1.5 本文研究的主要内容 | 第13页 |
| 1.6 论文结构 | 第13-15页 |
| 2 系统总体设计 | 第15-23页 |
| 2.1 晶体生长过程介绍 | 第15-16页 |
| 2.2 控制系统性能要求 | 第16页 |
| 2.3 系统方案设计 | 第16-19页 |
| 2.3.1 系统硬件方案分析 | 第16-17页 |
| 2.3.2 系统软件方案分析 | 第17-19页 |
| 2.4 控制系统模型建立 | 第19-22页 |
| 2.5 本章小结 | 第22-23页 |
| 3 控制对象控制策略及仿真研究 | 第23-39页 |
| 3.1 传统PID控制 | 第23-24页 |
| 3.1.1 PID控制基本原理 | 第23-24页 |
| 3.1.2 数字PID控制算法 | 第24页 |
| 3.2 自抗扰控制理论 | 第24-32页 |
| 3.2.1 跟踪微分器（TD） | 第25-27页 |
| 3.2.2 扩张状态观测器（ESO） | 第27-30页 |
| 3.2.3 非线性误差反馈控制率（NLSEF） | 第30页 |
| 3.2.4 ADRC控制器参数整定 | 第30-31页 |
| 3.2.5 时滞系统自抗扰控制器整体仿真 | 第31-32页 |
| 3.3 水浴温度ADRC控制器设计 | 第32-35页 |
| 3.3.1 线性状态观测器的设计 | 第33-34页 |
| 3.3.2 线性误差反馈律的设计 | 第34-35页 |
| 3.4 控制器仿真研究 | 第35-38页 |
| 3.4.1 被控对象在单位阶跃响应下的控制效果 | 第36-37页 |
| 3.4.2 被控对象在系统扰动时的控制效果 | 第37-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 硬件系统设计 | 第39-49页 |
| 4.1 系统硬件总体结构 | 第39页 |
| 4.2 数据采集模块选型及设计 | 第39-41页 |
| 4.2.1 数据采集卡的选择 | 第39-40页 |
| 4.2.2 PCI-1711 数据采集卡简介 | 第40-41页 |
| 4.3 输入通道设备选型及设计 | 第41-45页 |
| 4.3.1 温度传感器选择 | 第41-42页 |
| 4.3.2 温度变送器选择 | 第42-44页 |
| 4.3.3 拉力传感器选择 | 第44-45页 |
| 4.4 输出通道设备选型及设计 | 第45-47页 |
| 4.4.1 直流可控电源选择 | 第45页 |
| 4.4.2 半导体制冷单元选择 | 第45-46页 |
| 4.4.3 固态继电器选择 | 第46-47页 |
| 4.5 本章小结 | 第47-49页 |
| 5 软件系统设计 | 第49-59页 |
| 5.1 虚拟仪器与LabVIEW编程软件 | 第49-50页 |
| 5.1.1 虚拟仪器 | 第49页 |
| 5.1.2 LabVIEW软件简介 | 第49-50页 |
| 5.2 登录模块设计 | 第50-51页 |
| 5.3 设备标定及实验参数设置模块设计 | 第51-52页 |
| 5.4 实验状态检测模块设计 | 第52-54页 |
| 5.5 降温曲线计算与读入模块设计 | 第54-56页 |
| 5.6 控制算法模块设计 | 第56-57页 |
| 5.7 信号输出模块设计 | 第57-58页 |
| 5.8 数据保存模块设计 | 第58页 |
| 5.9 本章小结 | 第58-59页 |
| 6 调试及实验结果分析 | 第59-65页 |
| 6.1 系统调试 | 第59页 |
| 6.2 温度采集实验 | 第59-61页 |
| 6.2.1 实验方法与仪器 | 第59-60页 |
| 6.2.2 实验结果分析 | 第60-61页 |
| 6.3 温度控制实验 | 第61-63页 |
| 6.3.1 实验方法与仪器 | 第61页 |
| 6.3.2 实验结果分析 | 第61-63页 |
| 6.4 系统整体运行实验 | 第63页 |
| 6.5 本章小结 | 第63-65页 |
| 7 结论与展望 | 第65-67页 |
| 7.1 结论 | 第65页 |
| 7.2 展望 | 第65-67页 |
| 致谢 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 附录 | 第73-76页 |
| A. 实验相关数据 | 第73-75页 |
| B. 硬件电路图 | 第75-76页 |
| C. 软件程序框图 | 第76页 |
