最新聚變堆材料氦氣擴散系數(shù)測試系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)免費下載(編輯修改稿)
2025-04-21 03:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 式選擇、參數(shù)設(shè)置、儀器控制、生成報表并保存。在自動測試之前需要用戶進行參數(shù)設(shè)置，利用生產(chǎn)者消費者循環(huán)，通過隊列的傳輸，在用戶操作之前設(shè)置相關(guān)的參數(shù)然后開始測試。同時本系統(tǒng)專門設(shè)計了獨立的監(jiān)測軟件供客戶使用，監(jiān)測軟件采用DataSocket技術(shù)來實現(xiàn)主機與多個客戶端之間數(shù)據(jù)的共享，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)包括發(fā)布者、服務(wù)器及接收者等三部分，首先擴散系數(shù)測試系統(tǒng)在測試過程中通過調(diào)節(jié)電磁閥和流量控制器控制測試進程將各個重要參數(shù)通過編程發(fā)送到DataSocket服務(wù)器，客戶端從DataSocket服務(wù)器中接收數(shù)據(jù)，各客戶端接收數(shù)據(jù)的過程各自獨立[3]。圖2 系統(tǒng)控制流程圖Fig 2 Flow chart of system control 測試前準備本系統(tǒng)通信方式分為兩種，一種是真空規(guī)采集到的壓力轉(zhuǎn)換為模擬電壓，模擬電壓通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸?shù)诫娔X中的是AD原始數(shù)據(jù)LSB編碼，在LabVIEW中將LSB編碼轉(zhuǎn)換成電壓值，再通過公式將電壓值轉(zhuǎn)換為所對應(yīng)的氣體壓力值。另一種采集通信方式是電腦和質(zhì)量流量控制器、氦氣檢漏儀等之間采用串口通信協(xié)議，通訊設(shè)置為8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無奇偶校驗位，波特率為19200bit/s。首先通過VISA配置串口，然后將讀指令寫入緩沖區(qū)內(nèi)，通過VISA讀取模塊讀出對應(yīng)的字符串，提取出字符串數(shù)據(jù)的有效位，最終經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到結(jié)果[4]。 用戶首先進入測試界面，程序界面如圖3所示。軟件會自動搜索串口，判斷通信是否正常，如果正常即可進入測試準備階段等待用戶進行下一步操作。當用戶選擇手動測試后即可通過軟件手動控制閥門開關(guān)，調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器；當用戶選擇自動測試后首先設(shè)定參數(shù)，然后進行自動測試。圖3 程序界面Fig3 Program interface擴散系數(shù)測試分為全自動測試和手動測試。用戶選擇手動測試后可以控制各個電磁閥的開關(guān)和質(zhì)量流量控制器的流量。當選擇自動測試后首先設(shè)置參數(shù)。系統(tǒng)將根據(jù)壓力步長和最大壓力自動分配壓力設(shè)定值[5]。 基于模糊控制的自動測試階段當用戶選擇開始測試后，用戶可以通過界面左上方的流程圖直觀地看到系統(tǒng)內(nèi)各部件實時開閉狀態(tài)，左下方的各參數(shù)為用戶測試前設(shè)置的參數(shù)，右下側(cè)的參數(shù)為氦氣透過量、低真空室壓力的瞬時值。進入自動測試階段時，系統(tǒng)通過模糊控制算法自動控制質(zhì)量流量控制器調(diào)節(jié)進氣流量使低真空室的壓力穩(wěn)定在每一個步長對應(yīng)的壓力設(shè)定值，直到最后一個步長的循環(huán)結(jié)束[6]。 模糊控制器的結(jié)構(gòu)選擇模糊控制器的結(jié)構(gòu)選擇確定了模糊控制器的輸入輸出變量，對整個系統(tǒng)的性能有很大的影響。二維模糊控制器的輸入變量有兩個，輸出有一個。其模糊規(guī)則一般形式為：以上兩個輸入變量，一個輸出均為論域上的模糊子集。其模糊關(guān)系公式(2)如下： (2)一般對于實際控制系統(tǒng)，取為控制誤差，取為誤差的變化率。由于既考慮了誤差，又考慮了誤差變化的影響，因此測試性能優(yōu)于一維模糊控制器。又由于多維模糊控制器維數(shù)過多，模糊規(guī)則不易確定，控制算法過于復(fù)雜，因
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