跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(216.73.216.82) 您好!臺灣時間:2026/02/20 08:39
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:陳贊宇
研究生(外文):Tsan Yu Chen
論文名稱:氣膠微粒靜電懸浮控制系統之研發
論文名稱(外文):Research and development of aerosol particle electrostatic suspension control system
指導教授:吳昌暉吳昌暉引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:40
中文關鍵詞:數位控制器電動力平衡影像回授
外文關鍵詞:digit controllerEDBimage feedback
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:270
  • 評分評分:
  • 下載下載:3
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
氣膠微粒為懸浮於氣體中的固體或液體微粒,而電動力懸浮設備(Electrodynamic balance, EDB)是用來擷取單一帶電氣膠微粒之特性資料以作為氣膠科學研究時的重要設備。在本研究中分析了EDB的動態特性,並利用Labview圖控軟體建立數位PID控制器,再以影像回授的方式加入原始EDB設備中,使其具有單一軸向靜電懸浮控制的能力,接著再依據推導出的EDB轉移函數設計出能滿足在要求的微粒粒徑及暫態行為的數位PID控制器,最後經由實驗測試,驗證了設計的控制器均能滿足要求的控制性能,提高本EDB系統在氣膠科學研究上的應用價值。
The aerosol particle is the solid or liquid particle suspend in the gas, and the electrodynamic balance (EDB) system is the important equipment which is adopted to capture the characteristic data of single charged particles for the scientific study of aerosol. This research analyzes the dynamic characteristic of the EDB system and introduces Labview Graphical Language software to set up the digital PID controller, joining the primitive EDB system with the image feedback for making the EDB system with the single-axial electrostatic suspension ability, and utilizing the inferred transfer function of EDB system to design the digital PID controller, which can meet the requirement of the transient response in a specific particle diameter. After validation by the scientific experiment, this controller is proven that its performance can meet the requirement of the transient response in a specific particle diameter and also increases the application value of the EDB system.
中文摘要………………………………………II
英文摘要………………………………………III
誌謝……………………………………………IV
目錄……………………………………………V
圖 目 錄………………………………………VII
表 目 錄………………………………………IX
符號說明………………………………………X
第一章 緒論………………………………1
1.1研究背景…………………………………1
1.2 研究動機與目的.………………………1
1.3 文獻回顧.………………………………1
1.4 研究目標.………………………………4
1.5 本文架構.………………………………5
第二章 EDB之特性及回授控制原理.……6
2.1 影像回授系統架構.……………………6
2.2 EDB工作原理……………………………8
2.3 微粒垂直運動方程式及靜動態特性.…9
2.4 PID控制器………………………………15
2.5 EDB回授系統的離散模型………………16
2.6 影像處理原理.…………………………18
第三章 EDB之回授系統軟硬體介紹.……20
3.1 多功能資料擷取卡.……………………20
3.2 電壓放大器.……………………………20
3.3 影像攝影機.……………………………21
3.4 人機介面.………………………………22
第四章 EDB系統測試與模擬.……………24
4.1 PID控制器設計…………………………24
4.2 前置濾波器的設計.……………………30
第五章 實驗測試 .…………………………32
5.1 迴路增益修正的結果.…………………32
5.2 追縱命令及干擾排除.…………………33
5.3 相對穩定度的測試.……………………35
第六章 結論及未來研究方向………………37
6.1結論………………………………………37
6.1未來研究方向……………………………37
參 考 文 獻…………………………………39
[1] E. James Davis, "A History of Single Aerosol Particle Levitation," Aerosol Science and Technology,26:3, 212-254. March 1997.
[2] D. J. Maloney, G. E. Fasching, L. O. Lawson, and J. F. Spann, J. F, “An automated Imaging and control system for the continuous determination of size and relative mass of single compositionally dynamic droplets ,“ Sci. Instrum., Vol. 60, No.3,450-455. March 1989.
[3] Adam P. Olsen, Richard C. Flagan, and Julia A. Kornfield, “Single-particle levitation system for automated study of homogeneous solute nucleation,” Review of Scientific Instruments 77, 073901,July 2006.
[4] C. L. Aardahl, R. Vehring, E. J. Davis, G. Schweiger and B. D. Swanso, “Trapping Two-Particle Arrays in a Double-Ring Electrodynamic Balance,” Rev. Aerosol Sci. Vol. 28, No. 8, pp. 1491-1505, August 1997.
[5] David Baum, Yosef Har-Nov, and Hugo Guterman, Ezra Bar-Ziv,” A robust particle position controller for an electrodynamic chamber,” Rev. Sci. Instrum, Vol. 64, No. 12, December 1993.
[6] Xuefeng Zhang and Ezra Bar-Ziv, “A 3D position controller for a charged particle suspended in a modified electrodynamic chamber,” Rev. Sci. Instrum., Vol. 67, No. 10, October 1996.
[7] Ezra Bar-Ziv, Gal de Botton, “The Motion of a Charged Particle in an Electrodynamic Chamber Under Feedback Control,” Aerosol Science and Technology, 15:1, 1-7, January 1991.
[8] M. Pappalardo, A. Pellegrino, M. dAmore , P. Giordano and P. Russo, “A Fuzzy Logic Assisted Electrodynamic Balance for Unit Operations on Single Levitated Particles,” Proceedings of the Second International Conference on Intelligent Processing and Manufacturing of Materials. IPMM’ 99 (Cat. No. 99EX296) 01/01/1999. p.703-9 vol.1
[9] Paul A. Baron, Klaus Willeke “Aerosol Measurement,” Wiley, New York, 2002
[10] 陳泰成,”微組裝系統影像伺服建模與測試”,國立成功大學,碩士論文,民國九十一年。
[11] Gonzalez Woods,「數位影像處理」,繆紹綱譯,第二版,普林斯頓國際有限公司,民國九十五年。
[12] 王秋森 陳時欣,「氣膠技術學」,第二版,新文京出版社,民國九十四年。
[13] Charles L. Philips, H. Troynagle, 「數位控制系統」,陳明賢,李迪章,汪惠健譯,高立圖書有限公司,民國九十三年。
[14] 沈金鐘,「PID控制器 理論、調整與實現」,滄海書局,民國九十年。
[15] 周靜娟,吳明瑞,顏培仁,「圖控程式與自動量測使用Labview7.x」,全華科技圖書股份有限公司,民國九十三年。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top