基于自适应模糊PID控制算法的SF6在线仪表校验装置的设计

摘要

SF6拥有杰出的绝缘性能及优秀的灭弧性能，被普遍应用于高压电气设备中。SF6用来当作绝缘介质，能够使设备小型化，且能提高设备的可靠性。高压电气设备中的SF6气体会随着时间推移逐渐向外泄漏。SF6气体一旦泄漏将会导致设备无法正常工作，而且对工作人员的人身健康造成影响。因此，在高压设备附近需要安装大量SF6检测仪表以保证安全。但这些仪表需要定期进行校准，而校验的手段直接关系到仪表的质量及生产安全。
　　本文设计的基于自适应模糊PID控制算法的SF6在线仪表校验装置以STM32F103为主控（通过RS485串口通信控制质量流量控制器产生校验用气体），其人机交互平台使用彩色触摸显示屏，浓度测量采用先进的红外SF6传感器，同时又集实时测量、手动自动模式切换、系统参数查询、便于校准等众多功能于一体，操作简单，性能可靠。
　　采用自适应模糊PID控制算法大大缩减了仪表的校验时间，同时通过先进的误差处理方法和温度漂移处理方法提高了该装置的校验精度，而且增大了装置的温度适用范围。在硬件方面，采用工业级模块，提高了装置的可靠性和稳定性。
　　文章最后的仪表校验数据证实了本课题设计的SF6在线仪表校验装置的校验时间及精度达到预期指标，该装置可广泛的应用于电力系统及使用SF6相关电器设备的厂家。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究课题背景及意义

1．2 SF6仪表校验方法现状

1．3 基于自适应模糊PID控制算法的SF6在线仪表校验装置概述

1．4 论文组织结构

2 系统设计

2．1 校验气体产生方案比较选择

2．2 总体结构

2．3 系统硬件设计

2．3．1 微控制器及其外围模块

2．3．2 传感器模块

2．3．3 通信模块

2．3．4 校验气体发生模块

2．4 校验装置控制方案概述

2．5 软件设计

2．5．1人机交互界面设计

2．5．2 流量信号采集设计

2．5．3 流量数据处理设计

3 数据误差处理

3．1 误差因素分析

3．2 温度漂移的处理

3．2．1 氧气传感器温度漂移的处理

3．2．2 SF6传感器温度漂移的处理

3．3 传感器的校准和标定

3．3．1 氧气传感器的校准和标定

3．3．2 SF6传感器的校准和标定

4 系统测试结果

5 总结

参考文献

个人简历

致谢