加热炉温度控制系统

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1、成绩：＿＿＿＿大连工业大学艺术与信息工程学院《集散控制系统》实验报告实验题目：加热炉对象控制系统专业名称：自动化班级学号：自动化101－16学生姓名：张荣瀚14目录一、设计目的（3）二．设计理念与思路（3）三、参考文献（4）四．设计主要设备（4）五．设计电路图及工作原理1.电路结构（5）2.电路工作原理（6）六．电路调试1、了解各个电路模块的原理和参数（7）2、接线，未上主电源之前，检查各电路是否正常（12）3、进行手动调节，观察调节效果（13）4、调节PID，观察调节效果（14）七、心得体会（15）14设计题目温度控制系统一、设计目

2、的1．了解单回路过程控制系统工业用调节器的结构，特性和基本使用方法。2．学习调节器重要参数整定的含义，学习并掌握调节器参数的整定方法。3．学习用调节器，变送器，管式电炉等设备构成温度控制系统4．领会调节器控制规律改变或系统参数变化对系统被控参数和系统性能的影响作用。二、设计理念与思路在现实社会中，温度、湿度等变化量的自动化控制已经得到了充分的使用，在工业生产中占据了较高的比例。其中的控制方法较多使用了闭环控制系统。闭环控制系统(closed-loopcontrolsystem)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器

3、的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈(NegativeFeedback)，若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。当一台的全自动加热炉具有能连续检查温度是否合理，在温度达到合理要求之后能自动调节电源，它就是一个闭环控制系统。控制方法较多使用P

4、ID控制。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它14以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制

5、。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。在加热炉温度控制中，由于温度变量比较缓慢，经常只对PI进行调节，D的调节可以省略。关键词：闭环控制系统，PID控制，温度，自动化，加热炉温度控制三、参考文献王兆安黄俊《电力电子技术》（第4版）西安：机械工业出版社2009张涛《电力电子技术》电子工业出版社2003杨为民乌齐斌《过程控制系统》西安电子科技大学出版社2008夏德铃翁贻方《自动控制理论》机械工业出版社2009四、设计主要设备1.管式电炉一台；2．热电偶两支；3.温度变送器一台；4.PID调节器一台；

6、5.可控硅控制单元一台；6.直流毫安表一台；7.UJ-37电位差计一台；8.万用表一只；9.秒表一只。五、设计电路图及工作原理141.电路结构温度控制系统结构图执行调节器电炉温度变送热电电位差图1在加热炉工作过程中，利用热电偶检测电炉的温度，利用热电偶把电流转换，将电压输送给PID调节器，PID调节器对数据进行处理，将执行数据传输给执行器，执行器通过PWM控制晶闸管，实现对加热炉温度控制。2．电路工作原理在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。它以其结构简单、稳定性好、工作可靠

7、、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或14不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。PID控制公式如下u(t)=Kp*e(t)+Ki∑e(t)+Kd[e(t)–e(t-1)]+u0比例（

8、P）控制　　比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-stateerror）。　　积分（I）控制　　在积分控制中，控制器的输出与输入误差信