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20世纪50年代末到60年代，随着电子计算机，核能和空间技术的快速发展，对自动控制的要求更高了，因为有必要设计一种复杂，高精度的控制系统[8]。20世纪60年代后新的控制理论迅速发展，例如：人工智能，神经网络控制，模糊控制，系统辨识，最优控制，大系统理论等。和经典控制理论相比，现代控制理论更加完善，例如：20世纪70年代后期提出的大系统理论，它为规模庞大的系统提供了有效的控制理论。自动控制为人类进步和社会发展作出了重大贡献[7]。

尘埃粒子计数器作为一种有效的洁净度检测设备，目前在国内外的应用越来越广泛[2]。在20世纪80年代，美国PMS公司生产的LASAIR II-110便携式尘埃粒子计数器的采样流量可达到28。3L/min[9]，现在美国Light House最新研制的尘埃粒子计数器的采样流量可达到100L/min[10]。90年代，激光尘埃粒子计数器的最小可测粒径达到了0。1 ，TSI公司生产的8525超细粒子计数器可识别粒径为0。02~1。0 。国内在尘埃粒子计数器上的起步较晚，20世纪70年代开始研制和生产采样流量为300mL/min的白光源尘埃粒子计数器。随着人们对于洁净度的关注日益增多，尘埃粒子计数器的研究也日渐兴起，在国内外得到了深入而广泛的研究。来-自+优Y尔E论L文W网www.youerw.com 加QQ752018^766

1。2  研究内容

    本设计的任务就是利用自动控制原理，通过调节气泵的功率来实现流量控制[11]。目前国产的尘埃粒子计数器主要是通过直接调节流量计上的旋钮来控制流量，而仪器的控制电路没有流量监控这一功能。进口尘埃粒子计数器则是通过流量传感器对流量进行监测，然后利用控制电路进行自动反馈调节，也可直接手动调节。本设计借鉴了进口仪器的监控方案，采用压差传感器来监测流量，利用ARM芯片采集传感器电压并输出一定的控制电压。由于流量和传感器电压之间存在线性关系，通过比较传感器的电压可以判断流量的大小，再用PID控制算法可以较好的实现恒流量的控制[12]。由于实际应用中存在诸多不稳定因素，所以求得数学模型后，先推导出PID控制算法，由计算最优化法可求出该函数模型的参数，最后结合实验对其进行修正以便获得更高的精度和更快的控制速度。

2  系统的组成和工作原理

系统的组成包括软件和硬件，硬件是一个系统的基础，软件则是系统的核心，就好比身体和大脑一样。没有硬件的支持，再好的算法都无法实现，因此如何设计系统的硬件尤为重要。组成一个系统的硬件不可能是单一元件，当组成系统的元件越多时就需要使它们协调运转。单个元件的优越性是不能提升整个系统的性能的，在选择元件时需从全局入手，以确保整个系统的优越性。