多回路温度控制器的研究与设计

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温度控制器研究报告

温度控制器研究报告引言温度控制器是一种用于监测和调节温度的设备，广泛应用于各个领域，如工业生产、农业、医疗、研究等。

本文将对温度控制器的原理、应用和未来发展进行深入研究和探讨。

一、温度控制器的原理温度控制器的基本原理是通过感知温度并与设定温度进行比较，然后根据差异来控制加热或制冷设备，以达到温度稳定的目的。

常见的温度控制器有PID控制器、ON-OFF控制器和模糊控制器等。

1. PID控制器PID控制器是最常用的温度控制器之一。

它根据当前温度与设定温度之间的差异，计算出一个控制信号，然后通过控制阀门或加热元件来调整温度。

PID控制器具有良好的稳定性和动态性能，广泛应用于工业生产领域。

2. ON-OFF控制器ON-OFF控制器是一种简单的温度控制器，它将温度传感器输出的信号与设定温度进行比较，当温度高于设定温度时，控制器关闭加热设备；当温度低于设定温度时，控制器打开加热设备。

ON-OFF 控制器的稳定性较差，易产生温度波动。

3. 模糊控制器模糊控制器是一种基于模糊逻辑的温度控制器。

它通过将温度传感器输出的信号与设定温度进行模糊化处理，然后利用模糊规则进行推理，最终得到一个控制信号，用于调节加热或制冷设备。

模糊控制器具有较好的鲁棒性和适应性，适用于非线性和复杂系统。

二、温度控制器的应用温度控制器在各个领域都有广泛的应用。

1. 工业生产在工业生产中，温度控制器常用于控制炉温、烘干、冷却等过程。

通过合理调节温度，可以提高产品质量和生产效率，减少能源消耗。

2. 农业在农业领域，温度控制器被广泛应用于温室、养殖和种植等环境中。

通过控制温度，可以提供适宜的生长环境，促进作物的生长和动物的繁殖。

3. 医疗在医疗领域，温度控制器用于控制手术室、实验室和药品储存等场所的温度。

确保温度的稳定可以保证医疗设备的正常运行，并保护药品和生物样本的质量。

4. 研究在科研领域，温度控制器被广泛应用于实验室中的各种实验。

通过精确控制温度，可以保证实验的可重复性和准确性，提高研究结果的可信度。

温度控制器设计

帮不帮温度控制器设计一、设计任务设计一个可以驱动1kW加热负载的水温控制器，具体要求如下：1、能够测量温度，温度用数字显示。

2、测量温度范围0〜100℃，测量精度为0.5℃。

3、能够设置水温控制温度，设定范围40〜90℃,且连续可调。

设置温度用数字显示。

4、水温控制精度W±2℃。

5、当超过设定的温度20℃时，产生声、光报警。

二、设计方案分析根据设计要求，该温度控制器是既可以测量温度也可以控制温度，其组成框图如图1所示。

图1温度控制器原理框图因为要求对温度进行测量显示，所以首先采用温度传感器，将温度变化转换成相应的电信号，并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号，然后进行译码显示。

若要求温度被控制在设定值附近，则要求将实际测量温度的信号与温度的设定僮基准电压）进行比较，根据比较结果（输出状态）来驱动执行机构，实现自动地控制、调节系统的温度。

测量的温度可以与另一个设定的温度上限比较器相比较，当温度超过上限温度值时，比较器产生报警信号输出。

1、温度检测及信号处理温度检测是温控系统的最关键部分，它只接影响整个系统的测量、控制精度。

目前检测温度的传感器很多，其测量范围、应用场合等也不尽相同。

例如热电偶温度传感器目前在工业生产和科学研究中已得到了广泛的应用，它是将温度信号转化成电动势。

目前热电偶温度传感器已形成系列化和标准化，主要优点是：它属于自发电型传感器，测量温度时可以不需要外加电源；结构简单，使用方便，热电偶的电极不受大小和形状的限制；测量温度范围广，高温热电偶测温高达1800 c以上，低温热电偶可测-260℃以下，目前主要用在高温测量工业生产现场中。

热电阻温度传感器是利用电阻值随温度升高而增大这一特性来测量温度的，目前应用较为广泛的热材料是铜和铂。

在铜电阻和伯电阻中，伯电阻性能最好，非常适合测量-200〜+960℃范围内的温度。

国内统一设计的工业用伯电阻常用的分度号有Pt25、Pt100 等，Pt100即表示该电阻的阻值在0c时为100Q。

基于AVR的多路多段智能温度控制器设计

y信息疼术2017年第6期文章编号：1〇〇9-2552(2017)06 -0074 -04 DOI：10. 13274/ki.hdzj.2017. 06. 017基于A V R的多路多段智能温度控制器设计李亚东，管功湖，陈中号，郑嘉鹏，毛俊，黄璟辉(台州学院数学与信息工程学院，浙江临海317000)摘要：针对目前温度仪表控制功能的单一性，设计的多路多段智能温度控制器以A V R单片机 ATmega128为控制核心，主要实现多路温度控制、单路多段温度控制及多路多段温度控制等功能。

使用键盘和L C D液晶显示器组成人机交互系统，采取中文菜单方式设置多路多段温度和时间参数，采用Fuzzy-P I D控制策略，提高温度控制的准确性。

实验结果表明，设计的控制器运行稳定，控制的温度和时间准确。

关键词：A V R单片机；Fuzzy-PID控制；温度控制；L C D液晶显示器中图分类号：TP273 文献标识码：ADesign of multi-channel and multi-segment intelligent temperaturecontroller based on AVR microcomputerLI Ya-dong，GUAN Gong-hu，CHEN Zhong-hao, ZHENG Jia-peng，MAO Jun，HUANG Jing-hui (School of Mathematics and Information Engineering，Taizhou University，Linhai317000，Zhejiang Province，China) Abstract:This paper designs a new multi-channel and multi-segment intelligent temperature controller based on A V R single chip microcomputer due t o the existing temperature controllers have sole function.The system controlled by Atmega128 M C U t o realize multi-channel temperature control，single-channel and multi-segment temperature control，multi-channel and multi-segment temperature control and other functions.The man-machine system consists of keyboard and L C D 19264 display，which s ets multichannel and multi-segment temperature and time parameters using Chinese menu.In addition，the system adopts fuzzy-PID control strategy t o improve the accuracy of temperature control.The experimental result shows the designed controller runs stably and controls temperature and time accurately.Key words：A V R single chip microcomputer；fuzzy-PID control；temperature control；L C D0引言温度控制在工业生产过程中应用非常广泛，随着计算机技术和微电子技术的不断发展，基于单片机和A R M的温度控制技术不断地得到应用[1-2]。

多路温度测量仪的设计与实现

，
ａｐｌｃｔｏ．Ｉｒｒｔｃｅｅｔｏｔｉｎｍｕｔ—ｐｏｉｅｐｅａｕｅｉｈｅｅａｐｌａｉｐｉａｉｎｓｎｏｄｅｏａｈｉｖｈｅｍｎｉｏｒｇｏｆｌｉｎｔｔｍｒｔｒｎｔｓｐｉｔｏｎｓｔｉａｅａｓｇｄｃｈｓｐｐｒｈｓｄｅｉｎｅ
ａｄｔｅＮＴｈｒｓｒＮＴｎｈＣｔｅｔ（ＣＧ１３Ｆ０Ｆ）ｓｈｅｅａｕｅｓｓｒＩｉｓｓｍ，ｈａｒｍｅｔｅｒｍｉｏ６Ｊ１３Ｔａｔｅｔｍｐｒｔｒｅｏ．ｎｔｓｙｔｔｅｍｅｓｅｎｔｋｎｈｅｕｎｗｏ
Ａｂｓｒｃｔｔａ：Ｔｈｅｔｍｐｒｔｒｓｏｎｅｏｆｔｅｖｒａｅｏｔｃｍｏｎｌｅｓｅｎｎｅｅａｕｅｉｈａｂｌｓｍｓｏｍｉｙｍａｕｒｄｉｉｄｕｓｒａｃｔｌｏｎｓｅｎｄｃｉｕｍｒａｏｍｐｅｕｔｒ
关键词：Ａｍｅａ单片机；温度测量；ＳｅｈｒＨａ￣＂；ＮＴ热敏电阻ｔｇ８ｔｎａ－ｒ程ｉｔｔＣ
中图分类号：Ｐ１Ｔ２２文献标识码：Ａ
Ｄｅｉｓｇｎｎｄｅｌｚｔｏｎｕｌｉ。ｈａａｒａｉａｉｏｆｍｔ＿ｃｎｎｅｅｐｅａｕｒ＿ｌｔｍｒｔｅ
０引言
信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技
的前端单元，传感器的作用越来越重要。温度是工农业和消费类电子产品的生产应用中常见
，
ａｍｕｌｉｈａｔ—ｃｎｎｅｇｌｈｉｈ—ｐｒｃｓｏｎｔｍｐｅａｕｒｅｓｉｎｇｅｕｉｅｔｅｉｉｅｒｔｅｍａｕｒｑｐｍｎ，ｗｈｉｈｅｍｅａＣＭｓａｍｉｒｃｕｓｓＡｔｇ８Ｓａｃｏ—ｃｔｏｌｒｏｎｒｌｅ

多路温度控制模块

多路温度控制模块是一种用于控制多个温度传感器和执行器的设备。

它通常包含多个独立的控制回路，每个回路都能独立地监测和控制一个温度传感器和一个执行器。

多路温度控制模块主要用于需要同时监测和控制多个温度点的应用，例如工业生产过程、环境控制系统等。

它能够实时读取多个温度传感器的数据，并根据设定的温度阈值，控制相应的执行器进行温度调节，以达到所需的温度控制效果。

多路温度控制模块的功能通常包括：
多路温度测量：能够同时读取多个温度传感器的数据，实时监测不同位置的温度。

多路温度控制：根据设定的温度阈值，对每个温度传感器对应的执行器进行控制，实现温度调节。

温度数据显示与记录：能够显示多个温度传感器的测量数据，并可以将数据记录下来，用于后续分析和追溯。

报警功能：当某个温度传感器的温度超过设定的阈值时，能够触发报警，提醒操作人员进行处理。

远程监控与控制：支持远程监控和控制，操作人员可以通过网络或其他通信方式对多路温度控制模块进行远程操作。

多路温度控制模块的设计和功能会因应用需求而有所差异，可以根据具体的应用场景选择合适的模块。

温度控制器研究报告

温度控制器研究报告本研究对温度控制器进行了深入探究和研究，从控制原理、设计要素、性能指标及应用范围等方面进行了详细介绍。

研究发现，温度控制器在自动化控制系统中起着重要的作用，其性能指标直接关系到系统的稳定性和准确性。

因此，在应用温度控制器时，必须充分考虑其控制精度、响应速度、可靠性等方面的要求，以保证系统的正常运行。

关键词：温度控制器，控制原理，设计要素，性能指标，应用范围第一章绪论1.1研究背景自动化控制系统中，温度控制器是常用的控制设备之一。

温度控制器的作用是实现对温度的自动控制，从而满足工业生产和实验室等领域对温度的精确控制要求。

随着科技进步和市场需求的增长，温度控制器的应用范围不断扩大，市场需求也逐渐增长。

因此，对温度控制器进行深入研究和探究，对提高温度控制器的性能和应用效果具有重要意义。

1.2研究目的本研究旨在对温度控制器进行深入研究和探究，从控制原理、设计要素、性能指标及应用范围等方面进行详细介绍。

通过对温度控制器的研究，可以更好地了解温度控制器的工作原理和特点，为实际应用提供有价值的参考。

1.3研究方法本研究采用文献资料法、实验分析法和数学模型法相结合的方法进行研究，通过查阅相关文献资料，分析实验数据和建立数学模型等方法，对温度控制器的控制原理、设计要素、性能指标及应用范围进行详细分析和研究。

第二章温度控制器的控制原理2.1控制原理概述温度控制器的控制原理是通过对温度信号进行采集和处理，通过与设定温度进行比较，并通过控制输出的电信号来控制加热或制冷设备，从而实现对温度的自动控制。

温度控制器的控制原理包括反馈控制和前馈控制两种方式。

2.2反馈控制反馈控制是指通过对被控对象的反馈信息进行处理，来调节控制量的大小和方向，从而实现对被控对象的控制。

温度控制器中，反馈控制的实现方式是通过对温度信号进行采集和处理，与设定值进行比较，通过控制输出的电信号来控制加热或制冷设备，从而实现对温度的自动控制。

多路温度监测与控制电路设计资料

多路温度监测与控制电路设计摘要温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。

很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。

因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。

本温度设计采用现在流行的AT89S51单片机，配以DS18B20数字温度传感器，该温度传感器可自行设置温度上下限。

单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，由此作出判断是否启动继电器以开启设备。

本设计还加入了常用的数码管显示及状态灯显示灯常用电路，使得整个设计更加完整，更加灵活。

目录1 前言 (1)1.2 温度控制系统的目的 (1)1.3 温度控制系统完成的功能 (1)2 总体设计方案 (2)2.1 方案一 (2)2.2 方案二 (2)3 DS18B20温度传感器简介 (7)3.1 DS18B20的工作原理 (7)3.2 DS18B20工作时序 (7)3.2 ROM操作命令 (9)3.2 DS18B20的测温原理 (9)3.2.1DS18B20的测温原理: (9)3.2.2 DS18B20的测温流程 (11)4 单片机接口设计 (12)4.1 设计原则 (12)4.2 引脚连接 (12)4.2.1 晶振电路 (12)4.2.2 串口引脚 (12)4.2.3 其它引脚 (13)5 系统整体设计 (14)5.1 系统硬件电路设计 (14)5.1.1 主板电路设计 (14)5.1.2 各部分电路 (14)5.2 系统软件设计 (16)5.2.1 系统软件设计整体思路 (16)5.2.2 系统程序流图 (17)5.3 调试 (21)附录................................................................... - 23 - 参考文献. (31)1 前言1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。

基于PID的多路温度控制系统设计

基于PID的单片机温度控制系统摘要：本设计主要任务是完成电阻炉的温度测控，利用C8051单片机套件模块作为核心器件配以适当的外围电路实现温度调节，实施温度监控。

这个系统分为硬件和软件两大部分，其中硬件部分包括温度检测.转换部分的K型镍铬-镍铝热电偶，变送器，控制部分的C8051F060单片机套件模块，以及执行部分的固态继电器等。

软件部分主要包括主程序，T0中断程序以及嵌套在T0中断程序中的几个程序等几个部分。

该系统主要采用软件来实现对温度的控制。

本设计中，采用PID控制来实现对温度的控制。

当温度发生变化进而产生一个偏差量时，通过PID算法从单片机口上输出一个脉冲，偏差量的大小不同其输出脉冲的宽度也相应的改变，从而改变了固态继电器的接通时间，最终改变加热丝功率，以达到调节温度的目的。

我们将热电偶、输入输出通道、单片机模块等环节构成一个温度单回路数字闭环控制系统。

利用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。

关键词：单片机；温度控制；PID；硬件系统；软件系统Design Of SCM’s Temperature Control System BasedOn PIDAbstract：Design of the main tasks is to complete the resistance furnace temperature monitoring, Boards using C8051 MCU module as a core device temperature regulation, the implementation of temperature control. The system is divided into two parts-hardware and software. Which also includes hardware detection of nickel chromium / nickel and aluminum two thermocouple transmitter, control part C8051F060 Boards module, operative and other solid-state relay. Some major software also includes main program and procedures T0 interrupted several parts. This system mainly use software control temperature.I use PID control the temperature in this design. When the temperature changes result in a deviation of, through the PID algorithm to change its output pulse width, thus changing the solid state relays on-time and eventually change the heating wire power, to achieve the purpose of regulating temperature.We will thermocouple, the input and output channels; the MCU module links constitute a single loop digital temperature closed-loop control system. SCM right to control the temperature, control is not only convenient, simple configuration flexibility and the advantages of large, but can substantially increase the temperature was charged with the technical indicators, which can greatly enhance the quality and quantity.Key words: MCU；PID；temperature control；system hardware；system software目录绪论 (1)第一章电阻炉温度控制系统总体设计 (2)第二章系统硬件设计 (3)2.1 C8051F060单片机简介 (3)2.1.1 C8051F060单片机的基本特点 (3)2.1.2 存储器结构 (4)2.1. 3 模数/数模转换器 (6)2.1.4 定时器/计数器 (7)2.1.5 中断系统 (10)2.2 热电偶 (10)2.2.1 热电偶的工作原理 (10)2.2.2 热电偶的温度补偿 (11)2.3 DDZ-Ⅲ型温度变送器 (12)2.4 固态继电器 (13)第三章系统软件设计 (15)3.1 PID算法 (15)3.1.1 PID控制的原理和特点 (15)3.1.2 数字PID控制算法 (17)3.1. 3 PID控制算法子程序设计 (19)3.1. 4 PID参数的整定和求取 (20)3.2 温度控制程序 (24)3.2.1 主程序 (24)3.2. 2 T0中断程序 (26)3.2.3 T1中断程序 (29)3.2.4 采样子程序 (30)3.2.5 数字滤波子程序 (31)3.2.6 PID算法程序 (32)3.2.7 温度标度转换程序 (35)第四章系统软件的汇编与调试 (38)4.1 KEIL的使用 (38)4.1.1 源文件的建立 (38)4.1.2 编译、连接 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)绪论问题的提出在工业生产中，温度、压力，流量和液位是四种最常见的过程变量。

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１３国内．温度控制系统的发展概况
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。目我国在这方面的总体技术水平还处于２世纪８年代中前，００后期水平，成熟产品主要以 “ 点位”控制及常规的ＰＤＩ控制器为主，只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪
Ｄ适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制。
ａ能）够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制。３能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制。）４这些）温度控制系统普遍采用自适应控制、自控制、校正模糊控制、人工智能
１２国外温度控制系统的发展情况．
自０来，由７年代以于工业过程控制的需要，特别是子技术和计算机技术的微电迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得显著成果。在这方面，以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点
第一章绪论
等理论及计算机技术，运用先进的算法，适应的范围广泛。５温控器具有参数自）整定功能。借助计算机软件技术，温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动整定的功能。有的还具有自学习功能，根据历史经验及能控制对象的变化情况，自整相关控制参数，以动调保证控制效果的最优化。６温度控制系统具有控制）精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
ｒｖｓｄｉｔｄｃｄｔｅｉｌｂｓｄｃｎｅｔｎｌｃｎｒｌｔｏ．ｅｉｉｎｒｕｅｉｈａｔｅｅｏｏｖｎｉａＰＤｔｍｅｈｄｅｓｏｎｒｃａｎｏＩｏｏ
Ｔｅｂｍ，ｃａｔａｙｔｏｔｔｅｔｈｔｌｇｌｒｌｓｓｈｏｍｎｉｕａｄｕｃａｎｌｏｓｒｓｐｎｃｃ，ｈｐｅｕｓｏｏｎｎｕｈｎ，ｏａｉｙｅｐｐｏｍｃｎｔｏｅｂｒｔｅｅｏＩｔｓｅ，ＤＰｓｃｍｄｉａｏｂｓｖｄｏｉｐｃｓ．ｉｓｔｔＳｃｉｗｉｏｅｓｎｅｌｙｎｒｓｒｎｙｍｈｕｏｈｓｅｈｈｈｌｐＴＳ２Ｖ５０ｉａｐｄｈｐｃｓｔｒｌｅｄｔａｕｉｎｃｎｏＭ３０Ｃ４２ｄｔａｔｒｅｏｏｉｔａｃｉｔａｏｔｌｓｅｓｏｓｒｅｚｈａｓｉｎｏｅａｅｑｏｄｒｏｔｔｕｉｈｎｌｐｒｕｓｎｓＮｍｒａｅａｐｓｗｆｓｉｙｕｕｏｍｌｃａｅｔｅｔｅａ．ｅｃｘｍｌｓｔｅｉｌｐｆｔｎｅａｒｉｌｕｉｌｅｈｈａｂｉ－ｍｇｏｅｔａｄｃｎｙｔｐｐｓｍｔｄＡｉａｏｃｎｏｉｅｅｉｏｔｎｄｎｅｉｅｃｏｈｒｏｅｅｏ．ａｓｃｒｏｔｌｇｃｓｉｉｆｉｆｆｏｄｈｅｓｆｔｙｒｌｆｔｂｅｎｔｎａｐｃｃ．ｈｓｓｍｉｐｏｅｍｒｉｃｂａｐｅｉｍｎｉｕｔｌｒｔＩｔｙｔｉｍｒｄｅｔｅｌｄａｙｓｉａｄａｉｆｅｅｅｓｖｏ，ａｎｐｉｎｎｒｎｄａ
ｃｍｅｉｆｌｗｉｎｅｔｐｒｕｍａｒａｄｎｌｃｓｏｍｒａｉｄｈｈｄｅｔｅｓｅｓａｐｅｓｃｌｓｃｅｅａｒｅｕｎｉｅｍｇｒ．ｏ
ＫｙｏｓＤＰｇａＳｎｌｅｏ，ａｕｉｎＳｉｐｄｔ，ｍｔｅｗｒ：（ｉｔｉａＰｃｓ）ａｃｉｔ，ｔｒｉｏＰｒｅｒｄＳＤｉｌｒｓｒＤｔｑｓｉｍｈｃｒａｅｇｏａｏｅａ
ｉｎｆａｏ，ｅｓｇｍｔｄｄｔｉｔｎＩｃａｎＰＤｈｅｉｃｉｎｒｉＩｅｏ
第一章绪论
第一章绪论
１１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、制造业等领域获得了广泛应用，而且其技术在日常生活中诸如微波炉、电冰箱、电视机、电动玩具、智能空调机等高科技产品也具有广阔的应用前景。尤其是许多智能仪表和测控系统中电脑控制技术的引入，使得传统仪器、仪表设备发生了根本变化，为工业生产的自动化、智能化莫定了坚实的技术基础。电阻炉广泛应用在机械、化工等领域，是主要的过程设备之一。尤其在材料行业，性能优劣决定了质量的高它的产品低。目对于炉温控制系统大都采用以前，微处理器为核心的计算机控制技术，既能提高设备的自动化程度，又能改善控制器的控制精度。但是，目前还有许多电阻炉的控制器完全由模拟ＰＤＩ控制电路组成，所以，对这部分电阻炉的控制系统进行技术改造具有重要的意义。由于模拟ＰＤ工控制器的控制精度较低，采用模拟ＰＤＩ控制器的控制系统己经不能满足生产高质量的要求。对老式电阻炉控制器必须进行技术改造，以提高控制精度、改善设备的综合性能，提高产品的成品率，增强市场的竞争力。工业生产对象大多在不同程度上存在着纯滞后。在工业过程闭环控制系统中，若存在纯滞后，也即在控制对象调节通道、测量元件及执行机构等环节存在纯滞后时，闭环特征方程中就存在纯滞后，而且存在纯滞后的环节较多时，系统纯滞后时间随之增加。由于纯时延的存在使得被调量不能及时反映控制信号的动作，控制信号的作用只有在延迟Ｔ以后才能反映到被调量；另一方面，当对象受到干扰而引起被调量改变时，控制器产生的控制作用不能及时对干扰产生抑制作用。含有纯滞后环节的闭环控制系统必然存在较大的超调量和较长的调节时间，纯滞后对象也因此而成为难控的对象。而且，纯滞后占整个动态过程的时间越长，难控的程度越大。一般认为纯迟延时间：与过程的时间常数Ｔ大于０３之比．则说该过程是具有大迟延的工艺过程。当下Ｔ／增加，过程中的相位滞后增加，使上述现象更为突出，有时甚至会因为超调严重而出现聚爆、结焦等停产事故：有时则可能引起系统的不稳定，被调量超过安全限，从而危及设备及人身安全。因此，大滞后系统的控制一直受到许多学者的关注，成为重要的研究课题之一。
丫７１６２１２
摘要
摘要
随着ＤＰＳ技术的迅猛发展，ＤＰ用Ｓ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ＤＰ的多回路温度控制Ｓ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。Ｓｉｍｔｈ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，针对这一问本文在常规Ｐ题，ＩＤ控制方法下引入了具有参数自校正的Ｓｉ预估器。ｍｔｈ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Ｔ３０Ｃ４２Ｓ芯片作为处理器实现对多路温度信号ＭＳ２Ｖ５０的ＤＰ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：ＤＰＳ，数据采集，Ｓｉｈｍｔ预估器，参ＷｉｈａｄｌｍｎｏＤＰｎｌｙｅ－ｐｅｉｗｔＳｄｖｅｔｒｉｄｅｐｅｔＳｔｈｏｇ，ｔｅｃｓｇＤＰｉｓｔｅｅｏｈｐｖｆｅｏｒｌｍｒｓｎｉｃａｉｏｈｅｃｈａｅｙｏｅｅｆｕＴｍｅｔｅｔｌｒｅｇｐｄｍｎａｌａｂｍａｏｓｅｐａｒｃｒｌｉｂｎａｏｔｉａｙｓｄｅｒｃｔｆｃ．ｒｕｏｏｅｓｄｅｎｗｎｉａｌｔｎｓｔｔｎｄｄｓｐｃｓｒ．ｔｄｉｈｈｔｌｐｉｉａａｄｅｅｏｉｕｒｅｃｎｏＨｗｅｇｉｃｒｐｃｏｒｕｏｅｆｔｒｓｏｔｌｏｏｎｏｏａｅｈｅｎｙｏｓｇｎｐｃｉａｄｈｌｙｐｒｕｃｔｌｒｂｃｍｏｅｔｈｔｉｒｉｏｎｈｑａｔｔｅｔｅｒｌｈｓｏｅｏｈｏｔｃｅｓｎｉｕｉｅａｒｏｏｅａｅｇｍｎｎｆｅｏｓｐｒｅｔ．ｅｎｙｃｌＩｔａｉｅａｎｏｉｒｉａｃｉｕｔｈａｎｆｃａｈａｒｎ，ｓｌｔｉｒｔｅｓｎｅｓｙｔｇａｔｂｃｇｕｄｗｎｒ，ｇｎｅｔｎｒｅｉｕｅｓｋｏｈｔｉｃｋｕｓｄｎｒｅｅｄｓｎｕｉｏｔｔｐｒｕｃｎｏｅｂｓｏＤＰｐ．ｕｅｔｐｒｕｅｇａｔｒｅｅｔｅｔｌｒｄＳｃｉＢｃｓｔｅｅｔｅｉｍｌｕｅａｒｏｒ－ｍａｎｈｓｅｅａｈｍａｒｅｃｎｏｓｔｉａｅｅａｓｔｗｉｗｌｃｕｅｔｕｓｂｏｒｕｅｏｔｌｅｓｕｔｄｌｙｅｈｈｌｓｓｅｎｔｌｒｃｒｙｍｐｒｉｅｙｍｃｉａｙｍａｅｅｓｍｓｓｄｗｒｐｒｒａｃＴｅｔｌｌｏｐｒｔｅｙｔｗｌｅｅｗｌｆｏｅｏｎｅｈｃｎｏｐｂｍｕｉｄｌｓｅｉｂｓｖｄｌｋｆｍ．ｏｒｒｅｆｍｅｙｍｌｏｏｅａｓｌｅｉＳｉｐｄｔｉｄｓｎｄｐｌＢｔｃａｇｓｐｎｐｒｅｒｗｌｃｓｍｔｒｉｏｓｉｅｐｅｙｕｔｈｎｅｏｌｔａｔｓｌｅｈｃｒｅｇｒｒ．ｈｅｏｅｆａｍｅｉａａｕｎｇｔｅｕｎｅＡｍｎａｔｐｂｍＳｉｐｄｔｗｉｔｐｒｅｒｃｂｅａｖｉｅｃ．ｉｔｒｌ，ｔｒｉｏｈｈａｍｔｓｅｉｎｌｆｉｇｈｏｅｍｈｃｒｃｈａｅａｅｅｅｎ