开题报告：离子氮化温度控制系统

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1、毕业设计/论文开题报告课题名称离子氮化温度控制系统上位机程序设计与调试院　别机电与自动化学院专业班自动化0803姓　名　评分指导教师李川香华中科技大学武昌分校毕业设计开题报告撰写要求1.开题报告主要内容1）课题设计的目的和意义；2）课题设计的主要内容；3）设计方案；4）实施计划。5）主要参考文献：不少于5篇，其中外文文献不少于1篇。2．撰写开题报告时，所选课题的课题名称也不得多于25个汉字，课题设计份量要适当，设计中必须是自己的设计内容。3.开题报告的字数不少于2000字（艺术类专业不少于1000字），格式按《华中科技大学武昌分校本科毕业设计/论

2、文撰写规范》的要求撰写。4.指导教师和责任单位必须审查签字。5．开题报告单独装订，本附件为封面，后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。6.此开题报告适用于全校各专业，部分特殊专业需要变更的，由所在系在基础上提出调整方案，报学校审批后执行。华中科技大学武昌分校学生毕业设计开题报告学生姓名周敏学号20081184105专业班级自动化0803院别机电与自动化学院指导教师李川香职称教授课题名称离子氮化温度控制系统上位机程序设计与调试1课题设计的目的和意义1.1课题的设计目的通过完成离子氮化温度控制系统上位机程序设计与调试，使我们能够较为熟练地应用单片

3、机进行系统级设计，提高自身的分析和设计单片机系统的能力；掌握Pt100传感器的使用方式，信号的调理方法；掌握PID和模糊控制相结合的控制方法设计温度控制系统的步骤；掌握采用VC作为串口编程工具，用VC6.0++来实现编程，完成上位机与单片机进行通信的程序编写等等，将自动化专业的相关理论知识综合运用，融会贯通，学以致用。学会分析、解决设计及调试过程中出现的问题，为今后从事相关的研究及技术工作奠定良好的基础。1.2课题的设计意义离子氮化是一种可以显著提高钢铁零件表面硬度、耐磨损、耐疲劳和耐腐蚀的化学热处理工艺。它具有渗速快，渗层性能好，工艺变形小以及

4、耗气，耗电少等特点，是无污染，无公害的理想工艺。在国内外得到了广泛的重视，离子氮化工艺应用范围在不断扩大，如机床和工具制造、机车车辆、模具、动力设备制造、塑料机械、轻纺机械及钛合金零件等均在不同程度上使用了该技术，离子氮化设备在我国已成为热处理工部的常规设备。在离子氮化中，根据零件不同工艺要求也不同，有不同温升曲线，保温时间也不同，这就要求炉内温差保持为0.5oC为宜，如温差低于0.5℃,则表明没有达到所要求效果，还需要在后续的操作工艺中必须进行再氮化，这样会降低设备的利用率,浪费能源;如果温差大于0.5℃,会使氮化层表面结疤,严重时会堵塞管道,

5、损坏设备。因此,精确测量温度是该生产的一个重要环节。离子氮化炉中温度是否能保持一定的范围内，氮化时间的长短，直接决定钢铁零件表面硬度、耐磨损、耐疲劳和耐腐蚀质量的好坏，因此温度是离子氮化生产过程中一个非常重要的指标。温度是一种最基本的重要热工参数，在冶金工业、化学生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工行业等领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。温度检测的准确性直接影响到产品的质量和性能。在冶金、石油、化工电力和现代农业等行业，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一，在普通家庭里热水器、电饭煲、电烤箱等依

6、赖于温控技术的家电设备也是必不可少。可以说温度控制技术无处不在。常规的温度控制方法以设定温度为临界点，超出设定允许范围即进行温度调控：低于设定值就加热，反之就停止或降温。这种方法实现简单、成本低，但控制效果不理想，控制温度精度不高、容易引起震荡，达到稳定点的时间也长，因此，只能用在精度要求不高的场合。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。在此课题中，我们采用PID和模糊控制相结合的控

7、制方法，当温度偏差大于某一值时，采用模糊控制，以减少调节时间；当温度小于某一值时，采用PID控制，以减少超调，保证系统稳定精度要求。该系统具有温度超调量小、调节时间短、静态误差小、测量精确、恒定温度与设定温度偏差小等优点，且控制方便、显示直观、性能稳定、可靠性高。2课题设计的主要内容2.1课题设计的任务（1）查阅参考文献，理解课题的意义，了解本课题实际意义与应用前景，熟练掌握PID和模糊控制相结合的控制方法设计温度控制系统的步骤；（2）掌握采用VC作为串口编程工具，用VC6.0++来实现编程，完成上位机与单片机进行通信的程序编写等等。（3）综合运

8、用所学理论知识和实验经验，确定比较完善的课题设计方案；（4）总结本课题设计过程中的经验，结合设计实践，编写完整的设计论文。2.2课题设计