计控-温度控制系统设计-最终

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1、控制与机械工程学院2014年7月H日电气工程及其自动化专业计算机控制技术课程设计说明书规范（学生用）K说明书基本格式说明书规定所有文字内容为打印稿，各曲线和轨迹用MATLAB软件绘制。2、说明书结构及要求（1）封面包括：题目、系別、班级、完成日期、成绩及指导教师（签字）、学生姓名等项。（2）目录要求层次清晰，给出标题及页次。打印时各章题序及标题用小4号黑体，其余用小4号宋体。行I'可距为固定值18磅，段前段后0行。（3）正文（课程设计报告要求）正文应按照目录所确定的顺序依次撰写设计报告要写出详细的设计步骤，每步

2、设计时用到的理论依据和结果，要求计算机辅助设计过程包括Simulink仿真框图，利用Matlab语言对系统进行辅助设计、仿真和调试。（4）参考文献（4-6篇）中外文参考文献按下述顺序和格式书写：[1]申晋，朱维申等.三峡永久船闸高边坡岩体裂隙分布的分形研究.岩土力学学报，1998,20(5):35—39[2]毛昶熙，周名德等.闸坝工程水力学与设计管理.北京：水利电力出版社，1995：8-9英文参考文献及期刊杂志[3]Tanzi,Vito.Theoryandpolicy：AcommentonDixieandonc

3、urrenttaxtheory.InternationalMonetaryandFundStaffPaper(IMF),Vol.39,No.4,1992:957-966著作按下述格式书写：[4]RudigerDorbusch.PolicymakingintheOpenEconomy.OxfordUniversityPressInc.,1993:1493、装订要求（1）沿左侧装订；（2）装订顺序：封面、任务书、目录、正文、参考文献。夭漳憾建丈曇课程设计任务书2013—2014学年第2学期控制与机械工程学院电气工程

4、及其自动化专业课程设计名称：计算机控制技术课程设计13设计题目：温度控制系统设计完成期限：自2014年7月7日至2014年7月11日共1周设计依据、要求及主要内容：热阻丝加热电炉是利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加电压，改变流经热阻丝的电流，从而改变炉内温度。可控硅控制器输入0-5V时，对应炉内温度0-300°，温度传感器的测量值对应也是0・5V。被控对彖的特性是二阶惯性系统，惯性时间常数20s.基本要求：1.设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；2.编写积分分离PID算法程序，从键盘上接受K”，7

5、],J,采样周期T和阈值0；3.计算机仿真被控对象，编写仿真程序；4.通过数据分析T的改变对超调量的影响；5.总结与思考6.撰写课程设计说明书。指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期:2014年6月18日一、设计任务及要求二、方案比较论证三、系统硬件设计3.1系统硬件结构3.2系统硬件的选择3.3系统硬件连接图四、系统软件设计4.1确定程序流程4.2程序控制算法介绍五、系统仿真六、心得与体会目录•••••••1••••••••••••••••••••••••8•••••••10七、参考资料10附录1芯片

6、资料11附录2程序清单12温度控制系统设计一、设计任务及要求热阻丝加热电炉是利用人功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加电压，改变流经热阻丝的电流，从而改变炉内温度。可控硅控制器输入0-5V吋，对应炉内温度0-300°,温度传感器的测量值对应也是0・5V。被控对象的特性是二阶惯性系统，惯性时间常数20s.基本要求：1.设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；2.编写积分分离PID算法程序，从键盘上接受K”，7],匚,采样周期T和阈值0;3.计算机仿真被控对象，编写仿真程序；4.通过数据分析T的改变对超调量的影响

7、；5.总结与思考6.撰写课程设计说明书。二、方案比较论证用温度传感器来检测炉的温度，将炉温转变成毫伏级的电压信号，经温度变送器放大并转换成电流信号。由电阻网络讲电流信号变成电压信号，送入A/D转换器，通过采样和模数转换，所检测到的电压信号和炉温给定值的电压信号送入计算机程序屮作比较，得出给定值与实际值Z间的偏差，并与B进行比较，从而确定算法。计算得到的控制量输出给可控硅控制器，改变可控硅的导通角，达到调压的目的，是电阻丝两端的电压增大或较小，进而实现对炉温的控制。方案一：热电偶温度白动控制系统。方案二：数字温度

8、传感器温度控制系统。这两个方案都是釆用单片机控制，两个方案的比较部分为温度检测部分。方案一温度检测部分检测部分采用热屯偶，它需要冷端补偿电路与其配套，并且热屯偶输出电压只有几毫负，必须经过放大处理才能A/D转换和D/A转换器接口，若采用8位A/D转换器，ADC0809则输人端需采用仪用放大器，把几毫伏的电压信号放大到5伏左右。由于热屯偶属于非线性器件，因此每个温度值都必须通过分度表，查