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基于半导体制冷技术的高精密温度控制系统研究

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【英文题名】	The Research of the High-Precision Temperature Control System Based on TEC
【作者】	蔡震;
【导师】	张辉;
【学位授予单位】	合肥工业大学;
【学科专业名称】	测试计量技术及仪器
【学位年度】	2007
【论文级别】	硕士
【网络出版投稿人】	合肥工业大学
【网络出版投稿时间】	2007-08-03
【基金】	国家自然科学基金
【关键词】	高精密温度控制; 系统辨识; 模糊控制; 模糊自整定PID; 神经网络控制; LabVIEW;
【英文关键词】	high-precision temperature control; system identification; fuzzy control; fuzzy self-adapting PID; neural net control; LabVIEW;
【中文摘要】	微纳米测量技术中的一个重要问题是对测量环境(恒温、恒湿、洁净、抗振)的控制，其中温度对仪器及测量精度的影响已成为越来越重要的因素。目前对温度的保障，一般将微纳米测量等高精密仪器设备放置在昂贵的恒温恒湿洁净室里，这种方法造价高，且人员在室内的活动使环境参数控制难度增大，而真正需要高精密环境的只是测量仪器本身。因此，研究小型高精密恒温纳米测量环境具有重要的意义。传统的组合式恒温箱是将恒温腔、静压腔和制冷腔组合在一个箱体内，通过自然对流或者使用风扇的方式实现整个箱体内的气流循环。本文提出了小型分离式恒温箱的研制，结构上将制冷腔与恒温腔和静压腔分离在两个不同的箱体内，外界的干扰可被隔离。在恒温控制方面，利用TEC(半导体制冷芯片)、程控电源、精密温度测量系统等组建温度控制系统，利用系统辨识理论以及MATLAB中的系统辨识工具确定恒温箱数学模型，使用各种控制方法对恒温箱进行在线仿真，并选取其中控制效果好的方法作为最终策略，控制程序采用MALTAB和LabVIEW混合编制的方法，并对环境等因素施以实时补偿，以达到精准控制恒温箱内的温度。在恒温腔...
【英文摘要】	An important issue in micro/nano-measurements is the environmental control, including temperature, humidity, cleanliness and vibration. The influence of temperature on the measurement uncertainty is critical for nano scaled dimension. Usually, a clean room has to be built to place in high precision measuring equipment. Its construction cost is high. The indoor activities will also affect the temperature stability. However, that is measurement equipment itself which needs the high precision env...
【更新日期】	2007-09-03

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