文档名：基于专家PID控制的云水含量传感器设计
摘要：本文设计了一种基于热线法的便携式微型云水含量传感器.该传感器探头采用环形加热片和测温铂电阻的新结构,保证了加热的均匀性和测温的准确性.通过理论公式推导和流体仿真,传感器设计的可行性得到了进一步验证,并得出云水含量与加热片加热功率之间的函数关系.采用32位STM32F103C8T6芯片为核心,其性能保证了传感器系统的稳定性.通过专家PID控制算法实时控制传感器迎风面温度.仿真结果表明:专家PID系统的响应速度更快,适应性更强.为进行实验测试,搭建了风洞实验平台.通过实验测量,当测试云水含量值为0.5g/m3时,加热片加热功率为1.4W,计算出实际值为0.58g/m3,满足设计要求.
Abstract：Aportablemicrocloudwatercontentsensorbasedonhotlinemethodisdesigned.Thesensorprobeusesanewstructureofannularheatingplateandplatinumresistancefortemperaturemeasurement,whichensurestheuniformityofheatingandtheaccuracyoftemperaturemeasurement.Throughtheoreticalformuladerivationandfluidsimulation,thefeasibilityofsensordesignisfurtherverified,andthefunctionrelationshipbetweencloudwatercontentandheatingpowerofheatingplateisobtained.32-bitSTM32F103C8T6chipisusedasthecore,itsperformanceensuresstabilityofthesensorsystem.ByexpertPIDcontrolalgorithm,windwardtemperatureofthesensoriscontrolledinreal-time.ThesimulationresultsshowthattheexpertPIDsystemhasfasterresponsespeedandbetteradaptability.Awindtunneltestplatformissetupforexperimentaltest.Throughexperimentalmeasurement,whenthecloudwatercontentvalueis0.5g/m3,theheatingpoweroftheheatingplateis1.4W,andtheactualcomputationalvalueis0.58g/m3,whichmeetsthedesignrequirements.
作者：段然 刘清惓 杨杰 汤鸿霄 葛祥建 恽雨涵 Author：DUANRan LIUQingquan YANGJie TANGHongxiao GEXiangjian YUNYuhan
作者单位：南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,江苏南京210044;南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,江苏南京210044南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,江苏南京210044
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(4)
分类号：TP212.9
关键词：云水含量 流体仿真 专家PID算法 风洞系统
Keywords：cloudwatercontent fluidsimulation expertPIDalgorithm windtunnelsystem
机标分类号：TP273TH865TN248.2
在线出版日期：2024年4月26日
基金项目：江苏省研究生科研与实践创新计划资助项目，江苏省高等学校大学生创新创业训练计划资助项目，国家自然科学基金，国家公益性行业科研专项基于专家PID控制的云水含量传感器设计[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(4)段然 刘清惓 杨杰 汤鸿霄 葛祥建 恽雨涵本文设计了一种基于热线法的便携式微型云水含量传感器.该传感器探头采用环形加热片和测温铂电阻的新结构,保证了加热的均匀性和测温的准确性.通过理论公式推导和流体仿真,传感器设计的可行性得到了进一步验证,并得出云...参考文献和引证文献
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