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大型空分设备原理都是先将空气液化,再利用空气中不同种类气体的沸点不同分离想要得到的组分。这种方法原理简单,产气量大,但对设备要求较高,设备体积大、机构复杂、成本高昂。现在新兴的水产养殖业根本无法承担这样的成本,分子筛的出现给这一问题的解决带来了希望。大多数分子吸附式制氧机的控制系统比较简单,且无法形成闭环,能耗也很大,更无法保证产品气体的质量。本文将设计一种小型制氧机,采用分子筛作为产氧部件,并采用计算机控制技术,完成了整机的优化控制。 本文首先对制氧机各部分建立数学模型,进而建立整机系统模型。并用MATLAB中的Simulink模块对控制系统模型进行仿真。文中主要建立鼓风机、分子筛和氧气缓冲罐这三部分的数学模型,最后通过整合三部分模型建立整机系统模型。在控制系统的控制算法选取上,本课题通过对比普通PID与模糊PID两种控制算法的优缺点,总结出一种适合小型制氧机的模糊参数自整定PID控制算法,实现制氧机恒流量输出。 本文所设计的系统仿真和实验结果证明,系统的稳态时间短、超调量小、工作状态稳定,因此文中所设计的系统和控制方案是可行的,这为分子吸附式小型鱼塘制氧机的实际制造,提供了重要的理论依据,有很高的实际参考价值。