基于某数字pid地电加热炉温度控制系统设计

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1、实用标准文案目录一、总体设计方案11.1系统结构11.2具体设计考虑1二、控制系统的建模和数字控制器设计22.1PID控制算法22.2数字PID的实现3三、硬件的设计和实现53.1选择计算机机型一8031温度控制电路..............................53.2设计支持计算机工作的外围电路..................................53.3转换电路......................................................63.4信号处理电路........

2、..........................................63.5主电路........................................................7四、软件设计........................................................84.1系统资源......................................................84.2编写A/D转换和位置检测子程序框图...................

3、...........94.3编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框图.....................10五、软件说明以及电路图.............................................11六、参考文献.......................................................12精彩文档实用标准文案基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计一、总体方案设计根据功能和指标要求，本系统可以从元件级开始设计，选用MCS-51单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电

4、路，实现对温度的测量和控制。1.1系统结构该系统以89C51单片机为核心，由温度测量变换、测量放大、大功率运放、A/D与D/A转换器、输入光电隔离、驱动电路、键盘显示、存储器共同组成。在系统中，温度和时间的设置、温度值及误差显示、控制参数得设置、运行、暂停及复位等功能由键盘及显示电路完成。1-1单片机温度控制系统方案原理示意图传感器把测量的烘箱温度信号转换成弱电压信号，经过信号放大电路，送入低通滤波电路，以消除噪音和干扰，滤波后的信号输入到A/D转换器（ADC0809)转换成数字信号输入主机（单片机8031)。1.2具体设计考虑1、由

5、于温度测量范围为0〜120°C，控制精度也不高，可选用8路8位ADC0809作A/D转换器，分辨率可达0.5°C;为了方便操作，系统可不扩展专用键盘，温度给定输入可用2位BCD码拨盘开关置数；温度显示可用4位LED;为了实现通过调节蒸汽流量控温，可扩展8位DAC0832作D/A转换器。2、温度测量可以选用半导体集成温度传感器AD590，它的响应速度快，与单片机接口简单。其测温范围为-55〜+150°C,工作电压4〜30V，输出电流与绝精彩文档实用标准文案对温度成正比，即为1MA/K。执行机构可选用ZKZP-II型线性电动单座调节阀，用

6、它来调节通入烘箱的蒸汽流量。调节阀用D/A转换器输出的可调电流控制，0mA对应阀门完全关闭，10mA对应阀门全打开。3、可采用带死区的比例积分（PI)控制算法实现对温度的控制。烘箱温度与给定值的偏差小时，调节阀不动作，以减少阀的机械磨损；偏差较大时，经PI算法运算后，单片机通过D/A输出控制信号控制阀门的开度，为了使控制参数现场可调，可用3个电位器产生3路可调电压经过A/D转换实现对A/D转换，实现对PI算法的3个参数在线整定。这种方法不仅可使参数调整方便，而且具有掉电保护功能。二、控制系统的建模和数字控制器设计2.1PID控制算法P

7、ID工作基理：由于来自外界的各种扰动不断产生，要想达到现场控制对象值保持恒定的目的，控制作用就必须不断的进行。若扰动出现使得现场控制对象值(以下简称被控参数)发生变化，现场检测元件就会将这种变化采集后经变送器送至PID控制器的输入端，并与其给定值(以下简称SP值)进行比较得到偏差值(以下简称e值)，调节器按此偏差并以我们预先设定的整定参数控制规律发出控制信号，去改变调节器的开度，使调节器的开度增加或减少，从而使现场控制对象值发生改变，并趋向于给定值(SP值)，以达到控制目的，其实PID的实质就是对偏差（e值）进行比例、积分、微分运算。

8、PID控制器的控制规律可以描述为：比例（P)控制能迅速反应误差，从而减小稳态误差。但是，比例控制不能精彩文档实用标准文案消除稳态误差。比例放大系数的加大，会引起系统的不稳定。积分（I)控制的作用是：只要系统有误差存在，积