基于虛擬儀器的水循環(huán)溫控系統(tǒng)設計
(1)B點的溫度函數(shù)關系式
B點為采樣點,B點的溫度跟A點的溫度因中間隔水箱會有一個延時K1,取在A點第N個采樣值經(jīng)過K1延時之后的平均值為B點的溫度,它的溫度函數(shù)關系為:本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/195676.htm
K1)分別為A點第N-1,N-2,…,N-K1個采樣時的溫度值;V1為水箱的容積,V1=5 L;q為泵流量,q=0.083 L/s;T為采樣周期,T=1 s;K1:為注滿水箱需要的時間,即延時周期,通過計算K1=60 s。
(2)A點的溫度函數(shù)關系式
A點的溫度與D點的溫度因水管而有個延時,故A點的溫度函數(shù)關系如式(2)所示:
為D點第N-K3個采樣點的溫度;V3為D點到A點水管的容積,V3=0.5 L;K3為從D點到A點的延時周期,通過計算K3=6 s。
(3)D點的溫度函數(shù)值
D點的溫度與C點溫度相比,不僅僅是水管的散失而延時,還與電加熱裝置有關,函數(shù)關系如式(3)所示:
為C點第N-K2個采樣點的溫度;P為電加熱器的功率,P=1 kW;C為水的比熱容,C=4.18 kJ/kg?℃;△T為電熱前后的溫度變化,通過計算△T=3℃;P'為采樣占控比,通過驗證P'=1或0;V2為C點與D點間水管的容積,V2=1 L;K2為從C點到D點的延時周期,通過計算K2=6 s。
(4)C點的溫度函數(shù)關系式
C點的溫度與F點的溫度相近,就是F點延時的某一個溫度值,它的函數(shù)關系如式(4)所示。
為F點第N-K5個采樣點的溫度;V5為F點到C點水管的容積,V5=0.5 L;K5為從F點到C點的延時周期,通過計算K5=6 s。
(5)F點的溫度函數(shù)關系式
F點與E點相比,因為散熱器和水管的同時作用,溫度也相差很大,該點的溫度函數(shù)關系如式(5)所示:
式中:為E點第N-K4個采樣點的溫度;K為制冷系數(shù),K=0.3;T0為環(huán)境溫度,T0=20℃;V4為E點到F點水管的容積,V4=1 L;K4為從F點到E點的延時周期,通過計算K4=12 s。
(6)E點的溫度函數(shù)關系式
E點的溫度與B點的溫度相比也有個延時,該點的溫度函數(shù)關系如式(6)所示:
為B點第N-K6個采樣點的溫度;V6為B點到E點的水管的容積,V6=0.5 L;K5為從B點到E點的延時周期,通過計算Ks=6 s。
綜上所述,A,B,C,D,E,F(xiàn)六個點的函數(shù)關系式及相互聯(lián)系已經(jīng)表達清楚,通過LabVtEW建立相應的數(shù)學模型。
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