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时间:2018-07-08
《智能水温控制系统设计(以labview为核心)大学毕设论文.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、15河西学院本科生毕业论文(设计)诚信声明I目录II河西学院本科生毕业论文(设计)任务书IV河西学院本科毕业论文(设计)开题报告VI水箱恒温控制系统设计与制作1摘要1关键词10引言21系统方案31.1水温控制系统设计任务和要求31.2水温控制系统关键部分确定31.2.1温度采集部分31.2.2控制主体部分41.2.3加热控制部分41.2.4温度控制算法部分41.3总体设计框图72单元硬件电路设计72.1测温部分电路72.2控制电路82.3串行通信电路93系统软件设计103.1下位机(AT89S52)程序103.1.1下位机(AT89S52)主程序103.1.2系统初始化1
2、03.1.3温度采集103.1.4串行通信123.1.5继电器控制123.2上位机(LabVIEW)程序设计133.2.1LabVIEW简介133.2.2VISA概述133.2.3前面板设计143.2.4主程序设计144系统调试16154.1继电器测试164.2分段线性参数的整定164.3系统测试164.3.1测试环境164.3.2测试方法164.3.3测试数据174.3.4系统误差分析175结论17设计心得18参考文献18致谢18附录1单片机源程序19附录2LabVIEW程序框图25附录3单片机系统电路27附录4设计实物图28文献综述29河西学院本科生毕业论文(设计)题
3、目审批表-1-河西学院物电系指导教师指导毕业论文情况登记表-2-河西学院毕业论文(设计)指导教师评审表-3-15任务书一.论文(设计)的主要内容本文介绍了以LabVIEW为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。AT89S52单片机作为温度的采集与继电器的控制器件。温度信号DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机,单片机通过串口将数字信号送到计算机,利用计算机强大的运算与处理能力,将温度显示,并控制继电器工作。本文中介绍了该控制系统的硬件部分和软件部分,经测试系统的控制精度高,运行稳定。此系统适合于工业控制。二.论文(设计)的基本要求该系统为一实验系统,系统设计
4、任务:设计一个水温自动控制系统,控制对象为容积1L的电热杯,功率400W。水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动调整,以保持设定的温度基本不变。系统设计具体要求:⑴温度设定范围为30~99℃。⑵环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。⑶采用适当的控制方法,当设定温度突变时,减小系统的调节时间和超调量。⑷显示水的实际温度。⑸实时打印出水温曲线。(6)加热状态显示和定时加热。三.论文(设计)进度安排阶段论文(设计)各阶段名称起止日期1论文题目的确定08.11.20-08.11.222系统硬件方案的确定08.11.23-08.11.263硬件资料的搜集08
5、.11.27-08.12.34系统硬件电路的焊接08.12.4-08.12.65系统软件电路的设计08.12.7-08.12.15156系统的检测与调试08.12.16-08.12.177论文的撰写08.12.18-08.12.22四.需收集和阅读的资料及参考文献(指导教师指定)1LabVIEW中文资料;2单片机串口通信资料;3DS18B20资料以及其温度的读写规则4常用的控制算法资料5全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编.北京:北京理工大学出版社,20046何立民.单片机中级教程北京:北京航空航天大学出版社,20037潘新民.王燕芳微型计算机
6、控制技术.北京:电子工业出版社,2008开题报告选题的根据:为了达到恒温的目的,采用产生PWM波调节功率,进而调节水温,采用串行总线实现计算机与单片机之间的通信,温度采集采用集成数字温度传感器。温度是一个普通的过程变量,此设计非常适合于以计算机为控制主体的工业控制。常用的控制算法有:①经典的比例积分微分控制算法。②根据动态系统的优化理论得到的自适应控制和最优控制方法。③根据模糊集合理论得到模糊控制算法。自适应控制、最优控制方法以及模糊控制算法是建立在精确的数学模型基础上的,在实时过程控制中,由于控制对象的精确数学模型难于建立,系统参数经常发生变化,运用控制理论进行综合分析
7、要花很大代价,主要是时间。同时由于所得到的数学模型过于复杂难于实现。在实时控制系统中要求信号的控制信号的给出要及时,所以在目前的过程控制系统中较少采用自适应控制、最优控制方法和模糊控制算法。本题目可采用分段线性的方法,实现简单,而且控制效果优良15主要内容及其主要的研究方法:设计一水箱恒温控制系统,达到温度可设置,加热状态可显示,显示温度曲线,小的超调与短的调节时间,为使达到最优的控制,采用计算机与单片机共同的控制方法,上位机采用LabVIEW,下位机为单片机,控制灵活而方便,控制算法采用分段线性的方法。完成期限和采取的主要措
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