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本课题所研究的主要内容是高温气固两相流风洞监控系统的改进与完善。浙江大学热能工程研究所内建立的高温气固两相流风洞试验台是校重点项目,为了保障该实验系统安全稳定的运行,一套可靠的实验台监控系统是必不可少的。本课题在原风洞监控系统的基础上对其功能进行改进和完善,更好地保障高温气固两相流风洞的运行。风洞监控系统采用个人计算机(PC)作为上位机,亚控科技有限公司的组态王软件作为上位机软件,下位机采用可编程控制器(PLC),下位机软件为STEP7,上位机与下位机之间通过MPI卡进行通讯,组成了一个小型集散控制系统(DCS)。其中上位机主要用于人机交互,实现数据监控的功能,工作人员可以从上位机界面中观察风洞运行的实时数据,并可通过鼠标和键盘发送控制指令,实现控制功能;监控系统下位机负责数据的采集,运算和输出,实现自动控制功能,是监控系统至关重要的组成部分。本课题对上位机原界面进行重新设计,上位机界面由登陆界面、主界面和一系列控制界面组成,其中主界面包括大量的数据信息,由它可打开其他控制界面。下位机部分改进了联锁保护功能,完善了数据输入和输出部分,增加流速计算部分和增量式PID控制,实现了风洞中四个主要参数(负压、温度、流速、浓度)的自动控制功能。热工过程大多具有大滞后和时变的复杂特性,PID参数的整定往往需要花费较长时间。遗传算法(Genetic Algorithms)作为一种仿生自寻优随机算法,具有并行计算、全局收敛等特点,易于与问题结合,将其运用于高温气固两相流风洞自动控制回路的参数优化。通过Matlab软件对温度控制对象进行基于遗传算法的PID参数整定的仿真。将整定的PID参数代入现场调试,实际运行结果表明,基于遗传算法的PID参数整定可以获得令人满意的效果。该参数整定方法也可以应用于其他自动控制回路。