新型卫生间暖通主控电路板的设计开题报告

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1、开题报告新型卫生间暖通主控电路板的设计一、选题的背景、意义随着时代的发展和生活水平的提高人们对生活的质量要求也越来越高。新型卫生间暖通设备的应用正是基于此而应运而生的。温度是一个非常重要的物理量，它与人们的生活密切相关。随着科学技术的发展和现代工业技术的需要，几乎在所有的生产过程中都离不开温度的测量和控制。在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，否则就可能影响生产安全、产品质量、产品产量等一系列因素。因此对温度进行检测和控制就变得越来越重要。温度控制电路广泛应用于社会生活的各个领域如家电、汽车、材料、电力电子等。而单片机具有灵活、控制功能强大、抗干扰能力强

2、等优点，使得它在得到了广泛的应用，而测温仪器中显得尤为重要。单片机在温度控制中的应用使得人们对温度的掌控越来越容易，越来越精确。新型卫生间暖通设备可以提高人们的生活质量，满足人们对于高质量生活环境的需求，在人们生活中的应用也将越来越广。二、相关研究的最新成果及动态控制理论的发展状况自动控制理论产生于18世纪中叶英国第一次技术革命，19世纪科学界和工程界陆续发表了用控制理论来讨论系统稳定性的文章，19世纪末控制理论中的经典时域分析法得到了总结和发展。随着科学技术的发展，控制理论也不断地发展，控制理论的发展过程大致可以分为三个阶段：第一阶段为20世纪40一60年代为“经典控

3、制理论”阶段，经典控制理论是比较成熟的控制理论，主要采用传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频率分析方法解决单输入单输出问题。经典控制技术能够很好地解决生产过程中的单输入单输出问题，主要用于线性定常系统，是目前工业过程控制领域中占统治地位的一种控制理论。第二阶段为20世纪60一70年代为“现代控制理论”时期。在这个时期，计算机和空间技术迅速发展推动了控制理论的发展。现代控制理论以线性代数和微分方程为主要的数学工具，用状态空间法描述系统的动态过程，可以解决多输入多输出问题。但现代控制理论方法也存着不能解决系统模型的不确定问题的缺点。5第三阶段为20世纪70年代末至今为“智能

4、控制理论阶段”，70年代末，控制理论向着“大系统理论"和“智能控制"方向发展，70年代末，控制理论向着“大系统理论”和“智能控制”的方向发展。“大系统理论"是用控制和信息的观点来研究各种大系统的结构方案、总体设计中的分解方法和协调等问题的技术基础理论。而“智能控制”则是研究与模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的规律，研制具有仿人智能的工程控制与信息处理系统。温度控制技术的发展现状最近几年PID温控,模糊控制,以及神经网络,遗传算法得到了快速的发展，在温度控制中的应用非常广泛。PID控制PID控制即比例、积分、微分控制。自19世纪40年代以来,PID控制广泛应用于工业

5、生产中,由于其结构简单、实用、价格低,在广泛的过程领域内可以实现满意的控制。温控系统将热电偶实时采集的温度值与设定值比较,差值作为PID功能块的输入。PID算法根据比例、积分、微分系数计算出合适的输出控制参数,利用修改控制变量误差的方法实现闭环控制,使控制过程连续。其缺点是现场PID参数整定麻烦,被控对象模型参数难以确定,外界干扰会使控制漂离最佳状。神经网络控制人工神经网络技术是当前主要、也是非常重要的一种人工智能技术,是一种采用数理模型的方法模拟生物神经细胞结构及对信息的记忆和处理而构成的信息处理方法。它用大量简单的处理单元广泛连接形成各种复杂网络,拓扑结构算法各异,

6、其中误差反向传播算法(即BP算法)应用最为广泛。温度控制系统的负载经常改变及外界干扰因素非常复杂,而PID控制只能对电参数的影响做精确的计算,对于外界环境的变化只能做估算,影响了控制精度。而人工神经网络以其高度的非线映射,自组织,自学习和联想记忆等功能,能够对复杂的非线性系统建模。该方法响应速度快,抗干扰能力强,算法简单,且易于用硬件和软件实现。模糊控制所谓模糊控制就是基于模糊逻辑的描述一个过程的一种控制算法,主要嵌入操作人员的经验和直觉，它适用于不易取得精确数学模型和数学模型不确定或者经常变化的对象。电力系统的模型通常是不完善的,即使模型已知,参数也经常变化。PID控

7、制难以解决非线性和参数的变化,模糊控制不需要装置的精确模型,依赖于操作人员的经验和直观判断,非常容易应用。模糊温度控制的实现步骤:(1)将被控对象的偏差和偏差变化率以及输出量划分为不同的模糊值,5建立模糊规则，将这些模糊规则写成模糊条件语句,形成模糊模型。(2)根据控制查询表,形成模糊算法。(3)将温度误差采样的精确量进行模糊化,再经过数学处理输入计算机,计算机根据模糊规则做出模糊决策,求出相应的控制量,变成精确量去驱动执行机构,调整输入,从而对温度的控制。同传统的PID控制比较,模糊控制具有响应快,超调量小,参数变化不敏感的优点。遗传算