模糊自适应PID算法在核磁共振谱仪样品旋转控制系统中的应用

在核磁共振(NMR)实验中,样品旋转能够有效消除XY方向磁场的部分不均匀性,从而提高信号分辨率。在商用NMR谱仪中,一般采用PID算法进行待测样品的旋转控制。由于被控对象具有一定的非线性,存在着调节时间较长,稳定后存在误差等缺点。针对该现象,在Varian500MHz波谱仪气路系统的基础上,设计一套新的控制电路,在控制方法上引入了模糊PID控制,经过多次实验调试、优化处理,定制了适用于NMR谱仪气控系统的模糊参数隶属函数和模糊规则,设计出一种模糊自适应PID控制算法。结果表明,本系统较原系统稳定时间缩短了约30s。在相同的实验环境下采样,本系统得到半高宽均值为1.27Hz,信噪比为2293,优于Varian气控系统采样所得的结果,增强了旋转控制的鲁棒性,加快了响应速度和稳定速度,具有较高的应用价值。