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基于软测量的煎药机控制系统研究与设计

作　者: 陈亚辉
导　师: 关治洪
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制工程
关键词: 煎药机软测量 RBF神经网络回归分析温度检测
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着中药使用量在国内快速增长,煎药机的需求也越来越多。但是目前煎药机的控制系统存在药汁温度检测不准确、抗干扰能力差等缺点。准确测量煎药机内药汁温度是一个难点,而软测量技术能够很好的解决这个问题,软测量技术是一门新兴的工业技术有着广阔的应用前景。本文简要介绍软测量技术,软测量技术核心就是建立模型,建立模型的关键是找出主导变量和合适的辅助变量。建模的步骤包括数据采集和处理;建立模型;模型验证。主要介绍径向基函数(RBF)神经网络建模方法和线性回归分析法,在煎药机控制系统选取四个辅助变量(壶体体积、电网电压、外部环境温度、NTC检测值),主导变量是药汁温度。分别用回归分析法建模和RBF神经网络法建立模型,通过数据分析和仿真表明模型建立是正确的,两个模型相比较表明用RBF神经网络建模更简洁,准确率更高。本文从煎药机的工作原理着手,分析煎药机的结构和工作特点,设计出实现煎药机的硬件结构和软件流程。硬件部分主要包括温度检测电路、电网电压波动检测电路、显示电路等。为了增加安全性还设计出防干烧和最长加热时间功能。软件部分从煎药机的功能出发设计煎药机工作的软件程序。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-13
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-11
  1.3 论文的主要内容  11-13
2 软测量的相关知识  13-28
  2.1 软测量技术概述  13-16
  2.2 建模的目的和基本方法  16-18
  2.3 多变量统计建模方法在软测量中应用  18-22
  2.4 人工神经网络在建模中应用  22-28
3 煎药机控制系统设计  28-36
  3.1 煎药机硬件系统设计  28-31
  3.2 软件设计思路  31-35
  3.3 模型比较  35-36
4 煎药机温度软测量建模  36-51
  4.1 机理分析和实验法结合建模  36-48
  4.2 软件设计思路  48
  4.4 异常情况及处理  48-51
5 总结与展望  51-52
  5.1 总结  51
  5.2 展望  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-55

基于软测量的煎药机控制系统研究与设计

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