[信息与通信]反应釜温度智能控制系统设计——硬件部分

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1、中北大学2021届毕业设计说明书毕业设计说明书反应釜温度智能控制系统设计——硬件部分学生姓名：潘致堂学号：0805054142学院：信息与通信工程学院专业：自动化指导教师：孟江2021年9月中北大学2021届毕业设计说明书反应釜温度智能控制系统设计——硬件部分摘要：温度是生产过程和科学实验中普遍存在的物理参数，化学反应釜的温度控制精度、系统响应速度及稳定度是衡量温控系统性能指标的关键因素，准确控制釜内温度对在不同温度下进行化学反应具有重要的意义。通常的反应釜容量大，其内部化学反应机理复杂，反应系统具有较大

2、的时变性、非线性和时滞性，被控对象繁多，经典控制理论和现代控制理论的最优控制难以应用在反应釜的控制上。本文对反应釜的温度控制进行了分析，给出了冷剂流量对反应釜内温度的传递函数，设计了对反应釜冷热剂控制来实现反应釜温度智能控制系统具体电路。在控制方法上，通过单片机，采用了模糊控制的方法，并给出了详细的分析步骤和控制算法。关键词：反应釜单片机温度控制模糊控制中北大学2021届毕业设计说明书Thereactionketteltemperatureintelligentcontrolsystemdesign-ha

3、rdwarepartsAbstract:Thetemperatureistheproductionprocessandscientificexperimentsarecommoninthephysicalparameters,chemicalreactionkettletemperaturecontrolprecision,systemresponsespeedandstabilityoftemperaturecontrolsystemisthemeasureoftheperformanceindexes

4、ofkeyfactors,theaccuratecontrolofthetemperatureindifferentkettleforchemicalreactiontemperatureisofgreatsignificance.Usuallythereactionkettlecapacity,itsinternalchemicalreactionmechanismcomplex,reactionsystemhasalargertime-varying,nonlinearandtimelag,theco

5、ntrolledobjectisvarious,classicalcontroltheoryandmoderncontroltheory,theoptimalcontrolcannotbeusedinthereactionkettlecontrol.Inthispaper,thereactionkettletemperaturecontrolareanalyzed,thecoldagentforthereactionkettleflowwithinthetransferfunctionoftemperat

6、ure,thedesignofcoldandheatreactionkettleagentcontroltoachievethereactionkettletemperatureconcretecircuitintelligentcontrolsystem.Inthecontrolmethod,throughthesingle-chipmicrocomputer,thefuzzycontrolmethod,andgivesadetailedanalysisofthestepsandcontrolalgor

7、ithm.Keywords:ReactorSingle—ChipComputerTemperatureControlFuzzy-Control中北大学2021届毕业设计说明书目录1绪论11.1反应釜温度智能控制器研究与开发的背景和意义11.2反应釜温度控制技术的现状12反应釜的过程分析32.1反应釜的基本结构32.2反应釜的工作原理42.3反应釜的控制方案42.4反应釜的动态特性62.4.1基本方程62.4.2基本方程的线性化72.5论文的研究内容83控制方案的确定93.1总体控制方案的确定93.2模糊控

8、制器设计103.2.1模糊控制器简述103.2.2模糊控制器的设计114硬件电路设计174.1系统硬件构成174.2电源电路184.3过零检测电路194.4基于DSl8820的多传感器测温电路194.4.1DSl8820的性能特点194.4.2DSl8820内部结构简介194.5D/A转换及输出电路214.5.1MAX518与I2C总线214.5.2电压放大电路[13]214.5.3V/I转换电路224.6单片机人机交互244