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(3-1)
(其中 是液体密度, 是重力加速度)
当 、 固定时,其对速度的影响不变。可以将漏斗、滴速夹和受液瓶
等效成如图 3-2 中的物理电路。
图 3-2 等效电路图
压强等效成电压,滴速夹对点滴速度的控制转化成电路中电阻 对电路
电流的控制,针管对点滴速度的控制转化成电阻 对电路电流的控制。这样
就可以得到 压强 P、常数 ( 为常数)和点滴速度 之间的关系
为:
=
即有 (3-3)
(其中 为常数)
点滴速度主要是受高度、滴速夹及针管的影响,其他因素的影响相对来说
很小,当滴速夹和针管位置固定时,其影响一定,这样就可近似地得到式(3-
3)中高度和点滴的关系。由于实际情况下,常数 不易确定,所以高度 和
速度
之间的关系需通过实际测量得到。本设计系统通过软件自学习测量得到
和
的关系列表。
3.2 PID 控制算法
该系统为液体点滴速度监控系统,由于确定点滴速度和高度之间的关系比
较复杂,所以对点滴速度的监控使用 PID 控制来实现。 PID 控制的实质是根
据输入的偏差值,按一定的函数关系进行运算,其运算结果用以控制输出。
在计算机为核心的离散控制系统中,PID控制器采用差分方程表示,即
(3-4)
式中: —— 采样周期时的输出,
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