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EAST低温系统大型螺杆压缩机站自动控制设计与研究的开题报告

题目：EAST低温系统大型螺杆压缩机站自动控制设计与研究的开题报告

研究背景：

随着低温技术的不断发展和应用，大型螺杆压缩机被广泛应用于低温系统中。EAST（ExperimentalAdvancedSuperconductingTokamak）是我国自主研究的世界上最大的超导托卡马克实验装置，其低温系统中采用了多台大型螺杆压缩机，以控制超导磁体的温度。

现有的EAST低温系统螺杆压缩机站的控制系统存在以下问题：

1.控制精度低，不能满足超导磁体的温度稳定要求；

2.缺乏远程监控和故障诊断功能，不能快速准确地处理故障；

3.系统可靠性和安全性有待提高。

因此，设计一套能够满足EAST低温系统要求的大型螺杆压缩机站自动控制系统具有重要意义和实际应用价值。

研究内容：

本研究旨在设计一套能够满足EAST低温系统要求的大型螺杆压缩机站自动控制系统，具体内容包括：

1.数学建模和控制策略设计：根据EAST低温系统的温度稳定要求，设计数学模型，并制定合适的控制策略，包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

2.控制系统硬件设计：选用适合EAST低温系统实际应用场景的硬件平台和传感器，选用可靠的数据通信方式进行数据传输，实现控制系统的实时控制和远程监控。

3.控制系统软件设计：基于控制策略和硬件平台，设计控制系统的软件架构、数据采集、监测和报警管理、数据处理和显示等功能模块。

4.控制系统测试验证：在EAST低温系统实验装置上进行控制系统的实验验证和性能评估，并对系统的可靠性、安全性和稳定性进行分析和评估。

研究方法：

本研究将采用理论分析、数值仿真、硬件测试和实验验证相结合的方法进行研究，具体包括：

1.利用数学建模和控制理论对EAST低温系统进行建模和分析，设计控制策略，开展数值仿真研究。

2.硬件平台采用主流的控制器、模块和传感器，利用通讯技术进行数据传输和控制，开展硬件测试研究。

3.控制系统软件开发采用现代化的软件设计模式，利用VisualC++、MATLAB、LabVIEW等软件工具进行设计和开发，开展软件测试研究。

4.在EAST低温系统实验装置上进行实际控制系统测试验证。

研究意义：

本研究将能够解决EAST低温系统大型螺杆压缩机站控制系统存在的问题，具有以下意义：

1.可以提高EAST低温系统的控制精度，满足超导磁体温度稳定性要求，提高系统运行稳定性和安全性。

2.可以实现远程监控和故障诊断功能，提高系统运行效率和维护管理水平。

3.可以为我国低温系统技术的发展和应用作出一定的贡献，具有一定的社会和经济效益。