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目前,在电子测量和自动控制领域,虚拟仪器技术的发展方兴未艾。随着计算机技术的发展,传统仪器开始向计算机化发展。虚拟仪器(Virtual Instrument)是现代计算机技术、仪器技术及其它新技术完美结合的产物。该文首先概述了虚拟仪器及LabVIEW的概念、发展、组成结构,提出了基于LabVIEW的合成氨氢氮比控制系统结构,用LabVIEW软件设计了一个实用的数据分析与采集系统,充分发挥了虚拟仪器的优势。
本文针对合成氨生产过程氢氮比难以控制的问题,分析了氢氮比被控对象的大纯滞后、干扰因素多等特性。利用虚拟仪器技术将模糊自整定大林控制器应用在氢氮比时滞系统的控制中。本文用大林算法设计数字调节器,通过仿真分析实际对象参数变化时对控制系统的影响。仿真结果表明,对于具有较大纯滞后系统的控制问题,当能得到精确的对象数学模型时,采用大林控制器可以获得理想的控制效果。如果模型有偏差的时候,大林控制器的控制效果就不好。这时就需要调整大林控制器的参数来得到较好的控制效果。因此本文将模糊自整定与大林控制相结合,针对氢氮比这种大纯滞后系统,提出并研究了大林控制器参数的模糊自整定方法。该方法对系统参数的不确定性有较强的鲁棒性,仿真结果达到了较好的效果。该系统采用虚拟仪器的软件环境实现控制系统的软件编程,以可编程控制器实现硬件。