多回路温度控制器的研究与设计.pdf

《多回路温度控制器的研究与设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、丫721162摘要摘要随着DSP技术的迅猛发展，用DSP器件来作实时处理已成为当今和未来技术发展的一个新热点。由于工业过程控制的需要，温度控制器的应用也十分广泛。如何设计出控制精度高、满足生产高质量要求的温度控制器己成为目前的研究热点之本文以常规电阻工业加热炉为背景，设计了一个基于DSP的多回路温度控制器。由于温度控制系统为纯滞后系统，纯滞后会引起系统的不稳定或降低系统的工作性能。Smith预估器可以从理论上解决纯滞后系统的控制问题，但是被控对象的参数变化会对其效果产生不良影响，针对这一问题，本文在常规PID控制方法下引入了具有

2、参数自校正的Smith预估器。由于常规的处理器无法解决本系统存在的输入输出通道多、采样周期短等问题，本系统采用型号为TMS320VC5402的DSP芯片作为处理器实现对多路温度信号的采集及控制输出。仿真结果表明，采用本文方法，系统过渡过程比较良好，并能有效抑制纯滞后的影响。如果进一步改善，本系统可以应用到大多数需要温度检测与信号处理的工业以及商业应用领域当中。关键词:DSP，数据采集，Smith预估器，参数辨识，增量式PIDAbstractWiththerapiddevelopmentofDSPtechnology,real-t

3、imeprocessingwithDSPdeviceshasalreadybecomeatfewfocus.Temperaturecontrollerisbeingadoptedinmanyapplicationareasduetotheneedofindustryprocesscontrol.Howtodesignhighcontrolprecisionandhighqualitytemperaturecontrollerhasbecomeoneofthehottopicsrecently.Inthisarticle,taki

4、ngroutineresistanceindustryheatingfurnaceasthebackground,wedesignamulti-routetemperaturecontrolerbasedonDSPchips.Becausethetemperaturecontrolsystemisapuretimedelaysystemwhichwillcausesystemunstableorreduceworkperformance.Thecontrolproblemofpuretimedelaysystemwillbeso

5、lvedwellifSmithpredictorisdesignedproperly.Butthechangesofplantparameterswillcausenegativeinfluence.Aimingattheproblem,SmithpredictorwhichtheparameterscanberevisedisintroducedinthearticlebasedonconventionalPIDcontrolmethod.Theproblems，suchastoomanyinputandoutputchann

6、el,tooshortsamplingcycle,cannotbesolvedbyroutineprocessor.Inthissystem,theDSPchipswhichmodelisTMS320VC5402isadoptedastheprocessortorealizethedataacquisitionandcontroloutputofmulti-channeltemperaturesignals.Numericalexamplesshowthefeasibilityandefficiencyoftheproposed

7、method.Asatisfactorycontrollingefectisobtainedinpractice.Ifthesystemisimprovedmore,itcanbeappliedinmanyindustrialandcommercialfieldswhichneedtemperaturemeasureandsignalprocess.Keywords:DSP(DigitalSignalProcessor),Dataacquisition,Smithpredictor,Parameteridentification

8、,IncreasingPIDmethod第一章绪论第一章绪论1.1引言随着微电子技术和微型计算机的迅猛发展，微机测量和控制技术以其逻辑简单、控制灵活、使用方便及性能价格比高的优点得到了迅猛发展和广泛应用。它不仅在航空、航天、铁路交通、冶金、电力、电讯、石油化、制