PID烙铁恒温控制器设计与制作_图文(精)
2013学年第二学期实训报告PID烙铁恒温控制器设计与制作
学生姓名:吴祖军
学生学号:20102537
所在班级:10级电科(2班
指导老师:蒋群
实训地点:理工楼
一.实训的目的及意义
通过“PID烙铁恒温控制器设计与制作”,加深对自动控制PID的理解和认识。掌握什么是P控制器,什么是I控制器以及什么是D控制器,并学会把它们组合起来一起进行控制。“PID烙铁恒温控制器”实质是就是通过温度的改变来控制输出量,从而控制输入量。通过烙铁温度的改变来控制热敏电阻的阻值,来影响输出量。
二.实训实验原理
R1 51kΩ
U1A
LM358D
3
2
4
8
1
U1B
LM358D 5
6
4
8
7
U2A
LM358D 3
2
4
8
1
U2B
LM358D 5
6
4
8
7
VCC
5V
C1 10uF
R2
50kΩKey=B 50% R3
10kΩ
R4
10kΩ
R5
10kΩ
R6
51kΩ
R7
100kΩ
Key=A
50%
0VCC 4
3
R8 100kΩR9 51kΩ6
R10 510ΩR11 51kΩC2 10pF C3 10uF C4
1uF LED1
11
R12 100kΩ12
R13 100kΩ13
2
7 XMM1 VCC 5V VCC 5V
R14 10kΩ15
8 VCC
VCC
1
5
10
三. 实训实验步骤
1.在电原理图中,包括了两个惯性环节,一个比例环节和一个微分环节。其中,积分环节可以看成是惯性环节的特殊情况。NTC热敏电阻是具有负温度系数的电阻,它随着温度的升高,电阻值是减少的。在实验中我们用电烙铁来影响热敏电阻。
2.比例环节的模拟电路及其传递函数如图1-1。
G(S= -R2/R1
可以知道图中比例环节的传递函数是G(s=1
3.惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-2。
G(S= -K/TS+1 K=R2/R1 T=R2C 可以知道图中第一个惯性环节的传递函数
G(s=-(R7/R5/(R7*C1+1。第二个
惯性环节的传递函数是G(s=-(R12/R6/(R12*C2+1。
4.比例+微分环节的模拟电路及传递函数如图1-5(未标明的C=0.01uf。
G(S= K(TS+1
K=R2/R1,T=R2C
可以知道当R2=R1是就组成了一个理想的一阶微分环节,图中的一阶微分环节的传递函数是G(s=-(R9/R14(R9*C9+1。
5.参照热敏电阻当阻值为10K的各项参数如下:
已知条件B常数3380
单位k
创建人:LXF 日期:
2008-6-11
R值10
计算公式:Rt =R*EXP(B*(1/T1-1/T2
说明:1、Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值;
2、R是热敏电阻在T2常温下的标称阻值;
3、B值是热敏电阻的重要参数;
4、EXP是e的n次方;
5、这里T1和T2指的是K度即开尔文温度,K度=273.15(绝对温度+摄氏度;
温度T1 阻值Rt
温度
T1
阻值Rt
温度
T1
阻值Rt
温度
T1
阻值Rt
-40 235.8307 5593
2
25.79596 6881
44
5.070437 823
86
1.458077
9678
-39 221.6724 0981
3
24.67361 1964
45
4.903401 1598
87
1.420470 3156
-38 208.4738 2602
4
23.60766 6567
46
4.742862
7464
88
1.384032 9328
-37 196.1630 5694
5
22.59494 5784
47
4.588534 4983
89
1.348723 7721
-36 184.6740 3487
6
21.63246
3086
48
4.440142 5688
90
1.314502 486
-35 173.9460 5364
7
20.71741 6866
49
4.297426 5762
91
1.281330 3512
-34 163.9232
9912
8
19.84717
7965
50
4.160138
8769
92
1.249170
1959
-33 154.55449 19.0192751 4.02804393 1.217986 2376 8111 881 3314
-32 145.7921
6068
10
18.23139
9185
52
3.900917
4074
94
1.187744 4861
-31 137.5929 7352
11
17.48136 3273
53
3.778546 0774
95
1.158411 7439
-30 129.9167 3843
12
16.76712
3414
54
3.660726 7421
96
1.129956 4843
-29 122.7264 5506
13
16.08675 5023
55
3.547265 9437
97
1.102348 3265
-28 115.9879
839
14
15.43844 7903
56
3.437979 4071
98
1.075558 075
-27 109.6698 0711
15
14.82049 8836
57
3.332691 5609
99
1.049557 6687
-26 103.7428 1093
16
14.23130 4683
58
3.231235 0849
100
1.024320 1323
-25 98.18008 7362
17
13.66935 5966
59
3.133450 4839
101
0.999819 52932
-24 92.95675 3436
18
13.13323 0897
60
3.039185 6852
102
0.976030 91812
-23 88.04978 6313
19
12.62158 9814
61
2.948295 6581
103
0.952930 30945
-22 83.43787 2835
20
12.13317 0007
62
2.860642 0555
104
0.930494 62625
-21 79.10127 21
21
11.66678 0884
63
2.776092 8748
105
0.908701 66515
-20 75.02168 9902
22
11.22129 9475
64
2.694522 1372
106
0.887530 05982
-19 71.18216 3924
23
10.79566 6238
65
2.615809 5855
107
0.866959 24602
-18 67.56695 8717
24
10.38888 1138