基于虛擬儀器的水循環(huán)溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

K1)分別為A點(diǎn)第N-1，N-2，…，N-K1個采樣時的溫度值；V1為水箱的容積，V1=5 L；q為泵流量，q=0．083 L／s；T為采樣周期，T=1 s；K1：為注滿水箱需要的時間，即延時周期，通過計(jì)算K1=60 s。
(2)A點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式
A點(diǎn)的溫度與D點(diǎn)的溫度因水管而有個延時，故A點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系如式(2)所示：

為D點(diǎn)第N-K3個采樣點(diǎn)的溫度；V3為D點(diǎn)到A點(diǎn)水管的容積，V3=0．5 L；K3為從D點(diǎn)到A點(diǎn)的延時周期，通過計(jì)算K3=6 s。
(3)D點(diǎn)的溫度函數(shù)值
D點(diǎn)的溫度與C點(diǎn)溫度相比，不僅僅是水管的散失而延時，還與電加熱裝置有關(guān)，函數(shù)關(guān)系如式(3)所示：

為C點(diǎn)第N-K2個采樣點(diǎn)的溫度；P為電加熱器的功率，P=1 kW；C為水的比熱容，C=4．18 kJ／kg?℃；△T為電熱前后的溫度變化，通過計(jì)算△T=3℃；P'為采樣占控比，通過驗(yàn)證P'=1或0；V2為C點(diǎn)與D點(diǎn)間水管的容積，V2=1 L；K2為從C點(diǎn)到D點(diǎn)的延時周期，通過計(jì)算K2=6 s。
(4)C點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式
C點(diǎn)的溫度與F點(diǎn)的溫度相近，就是F點(diǎn)延時的某一個溫度值，它的函數(shù)關(guān)系如式(4)所示。

為F點(diǎn)第N-K5個采樣點(diǎn)的溫度；V5為F點(diǎn)到C點(diǎn)水管的容積，V5=0．5 L；K5為從F點(diǎn)到C點(diǎn)的延時周期，通過計(jì)算K5=6 s。
(5)F點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式
F點(diǎn)與E點(diǎn)相比，因?yàn)樯崞骱退艿耐瑫r作用，溫度也相差很大，該點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系如式(5)所示：

式中：為E點(diǎn)第N-K4個采樣點(diǎn)的溫度；K為制冷系數(shù)，K=0．3；T0為環(huán)境溫度，T0=20℃；V4為E點(diǎn)到F點(diǎn)水管的容積，V4=1 L；K4為從F點(diǎn)到E點(diǎn)的延時周期，通過計(jì)算K4=12 s。
(6)E點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式
E點(diǎn)的溫度與B點(diǎn)的溫度相比也有個延時，該點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系如式(6)所示：

為B點(diǎn)第N-K6個采樣點(diǎn)的溫度；V6為B點(diǎn)到E點(diǎn)的水管的容積，V6=0．5 L；K5為從B點(diǎn)到E點(diǎn)的延時周期，通過計(jì)算Ks=6 s。
綜上所述，A，B，C，D，E，F(xiàn)六個點(diǎn)的函數(shù)關(guān)系式及相互聯(lián)系已經(jīng)表達(dá)清楚，通過LabVtEW建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。