[发明专利]一种基于LabVIEW的空气净化器装置

说明书

本发明公开了一种基于LabVIEW方法的智能空气净化装置。通过颗粒激光散射原理测出PM2.5的值，并在LCD上显示，通过TTL转RS232将单片机与LabVIEW连接，使上位机可以动态调用子VI，对下位机进行参数设置，并且可以查看PM2.5实时曲线，当按下停止按钮时，上位机停止运行。由于目前对人体危害最大的是PM2.5，因此主要对PM2.5进行过滤，当PM2.5值低于优时，在直流电机的数学模型的基础上进行比例加扰动补偿的调速控制方案，使实际转速达到期望值，从而将PM2.5值调制到优的状态。所述控制方法作用下的调速系统整体方案基于LabVIEW平台实现。

技术领域

本发明涉及仪器仪表领域，具体是利用LabVIEW平台监测空气净化效果，将空气吸入HEPA过滤网进行PM2.5和PM10的过滤，从而使空气状态达到要求，属于智能家居领域。

背景技术

PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也被称为可入肺颗粒物，它的直径非常小，还达不到发丝粗细的1/20，虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组成部分，但它对空气质量和能见度等有重要影响，与较粗的颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，并且室内是产生PM2.5的重要源头，炒菜5分钟，就可让PM2.5增加20倍，因而对人体健康影响更大。

目前，在空气净化器的实际控制中，往往要手动调速，这给我们带来了很大的不便，为了解决该问题，可以通过比例控制器使转速尽快达到预设值，但是实际系统中经常存在不确定性和外部扰动，使得基于纯比例控制的净化装置效果有限。针对该问题，本发明拟利用扰动观测技术对扰动进行观测，并对实际控制量进行补偿，从而实现对空气质量的精准净化。扰动观测器不需要对干扰信号建立精确的数学模型，一定的误差范围内可以用参考模型代替系统的实际模型，计算量小，可通过LabVIEW平台进行数字化实现。

发明内容

本发明提供了一种智能空气净化器的比例加扰动观测器的实现方法，目的在于解决净化装置转速波动大，不能尽快达到预设值，通过雾霾检测及智能清除的净化装置，为居家生活提供更好的生活环境，其具体技术方案如下：

一种基于LabVIEW的空气净化器装置，包括电源装置，检测装置，显示装置，清除装置，控制装置，LabVIEW平台，电源装置包括开关电源，7805降压芯片，检测装置包括激光粉尘传感器，温湿度传感器，显示装置包括液晶显示屏，清除装置包括HEPA过滤网，控制装置包括AVR单片机，电机驱动器，监测装置包括LabVIEW平台。

进一步地，通过粉尘传感器监测到的PM2.5值进行比例加扰动观测调速，单片机得到的控制量给PWM发生器来驱动电机，进行调速。

进一步地，所述控制器具体为：当PM2.5大于35ug/m3小于75ug/m3时，设定转速为2000rpm，当小于35ug/m3时，空气状态处于优，电机不转，大于75ug/m3时，空气状态视为差，转速设定为2500rpm。

进一步地，直流电机的数学模型为：

Te-TL＝JdΩ/dt+BΩ