基于智能仪表的电阻炉温度控制系统的设计及其应用

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1、江苏大学硕士学位论文摘要微电子技术和通信技术的发展极大地促进了智能测量控制仪表的发展。单片机技术、通信技术及各种功能芯片的广泛使用为智能仪表的设计提供了新的方案，使智能仪表成为了现代测控技术的主要工具。工业加热时经常使用电阻炉，对其温度控制时精度要求很高，同时多仪表组网可实现加热系统的集中监控和数据管理。为此设计一个运行稳定、控制精度高、可通信的电阻炉温度控制系统具有一定的实际意义。本文以电阻炉为控制对象、智能仪表为控制工具、热电偶为温度传感器、继电器为执行元件、RS-485串口通信设计温度控制系统。依据系统设计要求，全面讨论了智能仪表的硬件设计、软件开发及抗干扰处理。硬件电路

2、设计在保证技术指标的前提下，以简约为原则，合理选择各个芯片，充分利用了单片机的I／o资源。软件设计时紧密结合硬件资源，充分运用定时时钟，完成了数据处理、显示、键盘操作、串口通信等功能。在算法研究方面，以电阻炉为研究对象建立离散数学模型，依据超稳定理论设计了一个结构简单、易于实现的参考模型自适应(MRAC)算法，仿真结果表明该算法超调量小，跟踪速度快。最后对系统进行调试及实验，实验结果表明该系统运行稳定、控制效果好、性价比高，具有良好的市场前景。关键词：智能仪表电阻炉温度控制单片机自适应控制江苏大学硕士学位论文AbstractAlongwiththetechniqueofmicr

3、o-electronicandcommunication,intelligentmeasureandcontrolinstrumenthasbeendeveloped．Thenewdesignofinstrmnenthasbeenobtainedbybroaduseofthesingle·chipmicrocomputerandCMOSchips．Theintelligentinstrumenthasbeenthemaintoolinthefieldofmodemmea吼鹏andcontr01．TheresistancefIl姗ehasbeenwidelyusedasthehe

4、aterinindustryandtheexactprecisionoftemperaturecontrolisdemanded．Thenetbuiltbyinstrumentscansupervisethebeatprocessandsettlethedata-base．Therefore，itisveryvaluabIetodesignthetemperaturecontrolsystemhavesteadyoperation,exactprecisionandcommunicationwithahostcomputer．Inthethesis，thetemperature

5、controlsystemthattheobjectisresistancefurnace，controlledbyintelligentinstrument,measuredbytemperaturesensors，carriedoutbyrelayandRS-485serialcommunicatedhasbeendesigned．Accordingtothedesignofsystem,thedesignofhardwareandsoftwarehasbeendiscussedcompletely．Accordingtothedesigntargetandtheecono

6、micalprincipletochoosesuitableCMOSchips，thedesignofhardwarecircuitUSeSFOofsingle-chipmicrocomputerwell．Thedesignofsoftwareiscombinedwithhardwareandhascompletedthedatacalculationanddisplay,keyboardopcra芏ion，serialcommunicationandSOOILItisstudiedtheresistancefurnace，setupamathematicalmodel，con

7、structedamodel-referenceself-adaptivecontrolarithmeticbyusingPopovcriteriontheory．Thesimulatingresultsshowtheadvantageofthisarithmetic．Bytheexperimentalverification,thissystemoperateswell．Ithashighaccuracytomeasureandcontrolobjectandbeenusedeconomi