基于LabVIEW的热工对象动态特性的辨识方法研究
关键词 LabVIEW 热工对象 辨识 Matlab
Title Research on Identification Methods of Dynamics Thermal
Object Based on LabVIEW
Abstract
Three kinds of identification methods are introduced about which are
tangent method, numerical integration, the area integration method on the
self-balancing capabilities object. The current existed thermal device,
the water tank，is used to collecting data of tank level, building the
identification equation and dynamic identification program. Last step is
to debug and improve the identification program. Use the identification
program to analyze the collected data. Identify and compare the results.
Summarize the advantages and disadvantages of four identification methods.
Identification results show that results of tangent method is not
accurate, and should not be used; Identified curves of numerical
integration method and area integration method matches the original data
better, suited for general identification of thermal systems.
Keywords LabVIEW Identification Thermal Objects Matlab
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 . 1
1.2 虚拟仪器研究现状 . 2
1.3 本文的主要工作 . 4
2 水箱模型与基本原理 5
2.1 水箱系统简介 . 5
2.2 影响对象动态特性的因素 . 11
2.3 液位测量原理 . 13
3 热工对象动态特性的辨识原理 15
3.1 切线法辨识原理 . 15
3.2 数值积分法辨识原理 . 17
3.3 面积积分法辨识原理 . 20
4 程序运行调试 21
4.1 辨识系统构成 . 21
4.2 运行结果分析 . 22
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
随着科技的发展，传统的试验仪器的缺点越来越明显的暴露在各类从事技术
研究的人群面前。传统仪器的关键在于硬件，将会导致实验成本的增加，这是传
统仪器最明显的缺点。其次，传统仪器往往不可避免的是技术更新周期长、系统
封闭固定、不易与其它设备连接等很多缺点。所以在计算机硬件和软件技术的发
展的今天，"虚拟仪器"的出现就显得顺理成章。这相对于采用传统仪器仪表构成
的系统，可大大缩短开发时间和成本[1]
。
虚拟仪器是采用一些高级软件和集成硬件模块构成的基于计算机的仪器，是
将仪器装入计算机，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，能够实现各种仪器
的功能。虚拟仪器相对于传统仪器具有技术更新周期短、价格低，并且可重复性
强、系统开放、灵活、与计算机进步同步的优点。对于传统仪器而言，这是一次
巨大的变革[3-5]
。近年来虚拟仪器已逐步走出测试领域，进入航天、汽车电子、教