某温控精度为±0.1 OC的工程项目的设计
面向皮卫星应用的MEMS陀螺温度控制系统设计
标物体 稳定存设 定温 度 ， Ｄ ８ ３ 采 Ｈ Ｉ Ａ Ｎ ８ｌ ｊ Ｄ控 制 米 Ｐ 使 目标温 度稳定 ， 控制原 理框 同如 图 １ 昕示 、
廷
义
时 ｌ／ ｉｓ ￣
输 动 嵌 左 号处 理 器
图３
温度 控 制 系统 的稳 定 时 间
图 １ Ａ ＤＮ８ ３ ８ １温 度控 制 原理 图
０１℃ Ｌ］ ４
。
Ａ Ｎ ８ １中的 ＰＤ控制 是 通过 如 图 ２所 Ｄ ８３ Ｉ
示 的网络来 实现 的。
温 彦 泄 定 申 压 ．
热敏 电阻与 温度是成 严重 的非线性 关系 ， 其 — 特 性 模 型 往 往 得 不 到 精 确 的 捕 述 １６ ９ ８年 ，
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｒ ｌＳ ｓｅ ｏ ｉｏ Ｓ ｔｌ ｔ ＥＭ Ｓ Ｇｙ ｏ ｃ ｐ ｓｇ ｆＴｅ ｅ ａ ｕ ｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｆＰ ｃ — ａ ｅｌ ｅ Ｍ ｉ ｒ ｓｏ ｅ
Ｚ ｉｏｅｇ， Ａ Ｇ Ｈ ｏ Ｚ Ｅ ａｇ ｎ Ｈ Ｎ Ｋ ，Ｉ ｈ ｎ ｈ ＨＵＸ ａｆｎ Ｗ Ｎ ａ ，Ｈ ＮＧ Ｙ ｎ ｍｉ ｇ， Ａ ｅ ＪＮ Ｚ ｏｇ ｅ
ｐｒｎ ｉ ｌ ｓｂ ｓ ｄ ｏ ｉ ｃｐ ｅ ｉ ａ ｅ ｎ ＡＤＮ８ ３１ ｎ ８ ａ ｄ ＴＥＣ． ｅ ｆｃ ｏｓ ｗｈ ｃ ｎ ｕ ｎ ｅ ｔ ｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｆｔ ｅ ｅ ａｕｒ ｏ ｔｏ ｙ — Ｔｈ ａ ｔｒ ｉｈ ｉ ｆ ｅ ｃ ｈ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｈｅ ｔｍｐ ｒ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓ ｌ
ｇ ｒ ｓ ｏ ｅ ｗｈ ｃ ａ ｅ ｏ Ｐｉｏ Ｓ ｔｌ ｔ ｐ ｌｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｔｅ Ａｌ ｎ ｖ ｒａ ｃ ｈ ｏｙ ｉ ｌｅ ｏ ｓｏ ｈ ｓｉ ｏ ｅｉ ｇ ｏ ｙ ｏ ｃ ｐ ｉ ｈ ｆ ｃ ｓｔ ｃ — ａｅ ｌ ｅ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｈ ｌ ａ ｉｎ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｄ ｔ ｔｃ ａ ｔｃ ｍ ｄ ｌｎ ｆ ｉ ｏ ａ ｓ ＭＥＭＳ ｇ ｒ ｓ ｏ ｅ，ｈ ｅ ｕ ｔ ｆｔｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓｓ ｗ ｈ ｔＢｉｓｉ ｓａ ｉｉ ｎ ｔ ｎｄ ｍ ａ ｋ ｏ ＥＭ Ｓ ｙ ｏ ｃ ｐ ｔ ｅ ｒｓ ｌｓｏ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｈｏ ｔ ａ ａ ｎ ｔｂ ｌ ｙ ａ ｄ Ｒａｅ Ｒａ ｏ Ｗ ｌ ｆＭ ｔ ｇ ｒ ｓ ｏ ｅ ａ ｅｅ ｈ ｎ ｅ ｗｈ ｃ ａｉ ａ ｅ ｈ ｆｅ ｔｖ ｎ ｓ ｆｔ ｅｔ ｍｐ ｒｔ ｒ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ， ｃ ｏ ｄｎ ｏｔ ｅ ｃ ａａ — ｙ ｏ ｃ ｐ ｒ ｎ ａ ｃ ｄ， ｉｈ ｖ ｌ ｔｓｔ ｅ ｅｆｃｉ ｅ ｅ ｓｏ ｈ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ａ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｈ ｈ ｒ ｅ ｄ ｔｒｓｉ ｓｏ ｍａｌｖ ｌ ｅ ｉｔ ｆｓ ｌ ｏｕｍｅ ＆ ｌｗ ｏ ｒｏ ｉｏ Ｓａｅｌ ｅ． ｃ ｏ ｐ ｗｅ ｆＰ ｃ — ｔｌｉ ｔ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ＭＥＭ Ｓ ｇ ｒ ｓ ｏ ｅ；ｅ ｅ ａｕ ｅ ｃ ｎｒ ｌ ｓｅｎ ａ ｌｈａ ｔｅ ｕ ｔｏ ａｌｎ ｖ ｒａ ｃ Ｐｉｏ Ｓ ｔｌｉ ＡＤＮ８ ３ ｙ ｏ ｃ ｐ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｔｏ ；ｔ ｉｈ ｒ— ｒ ｑ ａｉｎ； ｌａ ａｉ ｎ ｅ； ｃ — ａ ｅｌ ｅ； ｔ ８ １
基于单片机的 空调机的温度控制系统设计(含完整程序)
成都理工大学工程技术学院毕业论文空调机的温度控制系统设计空调机的温度控制系统设计摘要本设计以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。
文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。
单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。
文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、超温报警程序。
空调机的温度控制对于工业和日常生活等工程都具有广阔的应用前景。
本文将传统控制理论与智能控制理论相结合应用于温度控制的实际工程中。
首先，设计出系统的硬件构成，然后，从热力学的角度对温度对象的特性做了较深入的分析，从理论上推导出温度对象的常用的一阶带纯滞后的近似数学模型，并给出了数学模型中各参数的含义。
在此基拙上，本文分析了现有空调机控制方法的利弊，并针对它们各自的优、缺点，对具有纯滞后特性的温度对象提出一种改进的模糊控制方法。
该方法将模糊控制、PID控制结合起来。
通过数字仿真表明该方法对空调机温度的控制具有超调小(可达到无超调)、调节时间短、鲁棒性好等优点。
在此基拙上，用阶跃信号做激励，辨识出系统的数学模型。
本文的最后，通过对实物实验结果可以看出，本文所提出的改进的模糊控制算法对非线性、具纯滞后环节对象的控制是很有效的。
温度控制系统的软件采用汇编语言编制，控制算法部分采用C与汇编混合编程。
该软件基于Windows20000/xp平台，人机界面友好，易于用户操作。
具有在线修改采样时间、控制算法、控制参数、图形显示及数据保存和打印功能。
设计的空调机温度控制的精确性，使用方便，功能齐全。
空调机的温度控制系统关键词:PWM控制模型辨识模糊控制 PID控制AbstractThe thesis studies the Plant of temperature. Firstly，the systeml5 designed and realized. Then the characteristics of temperature of Plant are analyzed inall details from thermodynamics. The approximate mathematics model of temperature plant with one order and dead time is reduced and the meaning of every parameter of this model are expressed, Which is used often and practically in the paper. In addition tot his, we identify the model of the system and the result demonstrated the method is effective for it.Secondly we analyzed advantages and disadvantages of present control method of temperature. One kind of improved Fuzz-Dahlin control method is presented for Temperature Plant with long dead time and non-linearity. The Dahlin control method, The fuzzy control method are combined in this improved method It is demon strated By digital simulation that the improved Fuzzy-Dahlin makes the extra-regulation more small(even zero), the regulation time more short, and the robustness better for the temperature controlled Plant. It is demonstrated by physical experimentation that improved Fuzzy-Dahlin method presented in this Paper is effective for temperature plant with dead time and non-linearity.The control software is compiled with visualc++ and matlab .It's easy to use and friendly to the interface of person and machine on the basis of window2000/xpplatform.There are some functions as modify sample time or modify controller's parameters online, display and copy data of temperature curve, and so on. The control hardware is easy to use and its functions are self contained.Keywords:Intelligent control, model identify, Dahlin control, Fuzzy control, PID control目录摘要 (I)Abstract................................................................................................... - 3 - 目录........................................................................................................... - 4 - 前言........................................................................................................... - 5 - 1MCS-51单片机简介.............................................................................. - 8 -1.1芯片的引脚描述.......................................................................... - 8 -1.2 MSC-51单片机中央处理器..................................................... - 15 -2 温度控制系统的实现......................................................................... - 17 -2.1总体设计.................................................................................... - 17 -2.2信号采样电路设计.................................................................... - 18 -2.2.1温度采样电路设计.......................................................... - 18 -2.2.2单片机最小系统的设计.................................................. - 20 -2.3 A/D转换电路设计.................................................................... - 22 -2.3.1 A/D转换的常用方法...................................................... - 22 -2.3.2 A/D转换器的主要技术指标........................................... - 23 -2.3.3 ADC0809的主要特性和内部结构.................................. - 23 -2.3.4 ADC0809管脚功能及定义.............................................. - 24 -2.3.5 ADC0809与8031的接口电路........................................ - 26 -2.4软件系统的初始化程序............................................................ - 26 -2.5软件程序的主循环框架............................................................ - 27 -2.6校准程序.................................................................................... - 29 -3 控制算法的研究................................................................................. - 31 -3.1 PID算法的研究......................................................................... - 31 -3.2模糊控制系统设计.................................................................... - 31 -3.2.1模糊控制算法.................................................................. - 32 -3.2.2模糊控制的基本概念...................................................... - 33 -3.2.3模糊控制过程.................................................................. - 34 - 总结......................................................................................................... - 39 - 致谢......................................................................................................... - 52 - 参考文献................................................................................................. - 53 -空调机的温度控制系统前言控制菌种生长环境的设施和设备由功能简单、单一的气候箱发展成现在控制复的人工气候室，这对于研究在人工模拟自然生态环境中生长因素对菌种生长的提供了必要的条件和能够继续深入研究的基础。
题目多点温度检测系统(D)
题目：多点温度检测系统（D）
一、设计任务
设计一个多路温度检测系统，系统结构框图如下：
主控器能对各温度检测器（简称：检测器）通过串行传输线实现温度数据
传输以及显示。
具体设计制作任务是：
1 设计制作各温度检测器（至少有2台温度检测器）
2 设计制作主控器
二、设计要求
1 基本要求
①检测的温度范围：0℃～400℃
②检测分辨率 0.1℃
③各检测器与主控器之间距离≥100米（实验中用10米传输线代替）
④各检测器单元可显示检测的温度值
⑤设计并制作各检测器以及主控器所用的直流稳压电源。
由单相220V
交流电压供电。
（不可使用定型产品）。
2 发挥部分
①可由主控器设置系统时间以及温度修正值。
②其它功能的改进（如：改善显示功能以及操作方式；主控器所带检测
器单元数扩展至4台以上）。
③提高各温度检测器的温度检测精度。
④特色及创新。
项目得分
基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路图、
测试方法与测试数据，对测试结果分析总结。
50制作完成及运行情况。
50
发挥部分完成第一项15完成第二项15 完成第三项10 完成第四项10。
单片机恒温箱温度控制系统的设计说明
课程设计课题：单片机培养箱温控系统设计本课程设计要求：温度控制系统基于单片机，实现对温度的实时监控，实现控制的智能化。
设计了培养箱温度控制系统，配备温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数字传输，采用PID控制技术，可保持温度在要求的恒定范围内，配备键盘输入设定温度；配备数码管L ED显示温度。
技术参数及设计任务：1、使用单片机AT89C2051控制温度，使培养箱保持最高温度110 ℃ 。
2、培养箱温度可预设，干燥过程恒温控制，控温误差小于± 2℃.3、预设时显示设定温度，恒温时显示实时温度。
采用PID控制算法，显示精确到0.1℃ 。
4、当温度超过预设温度±5℃时，会发出声音报警。
和冷却过程没有线性要求。
6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数传7 、人机对话部分由键盘、显示器、报警三部分组成，实现温度显示和报警。
本课程设计系统概述一、系统原理选用AT89C2051单片机作为中央处理器，通过温度传感器DS18B20采集培养箱的温度，并将采集的信号传送给单片机。
驱动培养箱的加热或冷却。
2、系统整体结构总体设计应综合考虑系统的总体目标，进行初步的硬件选型，然后确定系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。
经过反复推敲，总体方案确定以爱特梅尔公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统核心，选用低功耗、低成本的存储器、数显等元器件。
总体规划如下：图1 系统总体框图2、硬件单元设计一、单片机最小系统电路Atmel公司的AT2051作为89C单片机，完全可以满足本系统所需的采集、控制和数据处理的需要。
单片机的选择在整个系统设计中非常重要。
该单片机具有与MCS-51系列单片机兼容性高、功耗低、可在接近零频率下工作等诸多优点。
广泛应用于各种计算机系统、工业控制、消费类产品中。
AT 89C2051 是 AT89 系列微控制器中的精简产品。
(完整版)电气工程及其自动化专业毕业课程设计任务书(综合实践)
信电工程学院电气工程及其自动化专业课程设计任务书（综合实践）课程设计的目的是通过一个实际工程的设计，巩固和加深对课程所学理论知识的理解；培养学生分析问题和独立解决实际问题的能力，理论联系实际的能力，技术与经济全面考虑问题的观点；初步学习工程经济的计算方法等。
因此，课程设计是专业课程教学中重要的实践性环节。
设计题目1：220kV降压变电站电气一次部分设计1、设计任务根据电力系统规划需新建一座220kV终端变电站。
该站建成后与A、B、C三个220kV电网系统相连并供给110、10kV近区用户供电。
2、原始资料2.1 按照规划要求该所有220kV、110kV和10kV三个电压等级。
本期投产2台变压器预留1台变压器的扩建间隔220kV出线7回其中备用2回110kV出线10回其中备用2回10kV出线14回其中备用2回。
2.2 根据规划本所与系统的连接方式为220kV侧与A及C系统各通过2回架空线路相连与B系统通过1回架空线路相连A与B及B与C之间各有1回架空线路联络。
2.3系统阻抗220kV侧电源A、B、C三个系统容量分别为SA2000MVASB1500MVASC4000MVA系统阻抗标幺值分别为XA 0.3XB 0.4XC 0.2各电抗均以各电源容量为基值计算的标幺值110及10kV侧没有电源。
2.4 110kV侧负荷主要为工厂和地区变电站最大负荷约231MW功率因数cosφ0.9-0.8负荷同时率为0.8其中I、II级负荷占8510kV侧总负荷为12.4MW功率因数cosφ0.9-0.8负荷同时率为0.7Ⅰ、Ⅱ级负荷占70最大一回出线负荷为2500kW所用负荷为400kVAⅠ、Ⅱ级负荷占50。
2.5 220kV和110kV侧出线主保护动作时间为0.2s后备保护时间为2s变压器主保护动作时间为0.2s后备保护时间为1s220kV和110kV侧断路器燃弧时间按0.05s考虑。
2.6 本站拟建地区位于山坡上南面靠丘陵东西北地势平坦、地质构造稳定、土壤电阻率为1.5³102欧²米。
PID算法在冷藏温控中的应用
（ ｅ ｌｃｒ ｐ ｌ ｎｅ ，ｎ ． ｆ ｈ ｈ ｉＺ ｕ ａ ５ ９ ７ Ｃ ｉａ） ＧｒｅＥｅｔ ｃＡ ｐｉ ｃｓＩｃ ｏ ｕ ａ，ｈ ｈ ｉ ０ ０，ｈｎ ｉ ａ Ｚ １
摘要 ： 用 ＰＤ调 节算 法 ， 采 Ｉ 配合吸 气调节 装置 ， 根据 负荷 的 变化对 机组 能力进 行 实时调 节 ， 实现 密闭 的冷藏 空 间 内的 温度精 确控 制 ， 总 以 并
文章编号 ：０ ６ ４ １（ ０ ０ １— １０ ０ １０ — ３ １２ １ ５ ０９ － １ Ｊ
机组要求在一 ０ ＋ ０Ｃ １一 １￣之内任意冷藏 温度 的精确控制 ，设计时 １ ｌ ＰＤ算法介绍 ＰＤ调节器是一种线性调节器 ， Ｉ 它将给定值 ｒｔ与实际输 出值 重 点 考虑 设 定 温 度 为 ０ （） ℃时 的 情 况 。 ｅ ｔ的偏差 的比例 （ ）积 分（ ）微 分（ 通 过线 性组合 构成 控 制 （） Ｐ、 Ｉ、 Ｄ） ①假定 Ｋ ＝ ， ｉ０ Ｋ ： ，从机组对冷藏空间温度控制 的数据 ｐ２Ｋ＝ ，ｄ０ 量， 对控 制 对 象 进 行控 制。 可以看出， ｐ偏 小 ， Ｋ 对机组能力控制不够 ， 出现 了调解过量情 况， 需 增大 Ｋ 值。 ｐ １１ＰＤ调 节 器 的微 分 方程 。 ． Ｉ ｒ ． ， ｔ １ ， 、 １ ②假定 Ｋ ＝ ， ｉ０ Ｋ ＝ ，从机组对冷藏空间温度控制 的数据 ｐ５Ｋ＝ ，ｄ０ ｕｔ Ｋ｝ ｔ Ｊ （ ｄ Ｔ 旦ｔＪ （： Ｐ （）ｌ 』０ ｔ ｔ Ｄｔ Ｊ ） ｌ ＋ １ ）＋ ｉ ｅ ｅ ｌ ｔ 可 以看出 ，ｐ偏 小 ， Ｋ 对机组能力控制过度 ， 出现 了调解不够 情况 ， 调 节后的静态偏差较大 ， １ ℃左右 ， 有 ． ２ 需减小 Ｋ ｐ值 。 １ Ｉ ． ＰＤ调节器 的传输 函数。 ２ ③假定 Ｋ ＝ ．， ｉ０ Ｋ ＝ ， ｐ ３ Ｋ＝ ， ｄ ０ 机组对冷藏 空间温度控 制数据为 ７
综合电子设计题目
题目一：多功能计数器设计一、任务设计并制作一台测量正弦信号的频率、周期和相位差的多功能计数器。
二、要求1、频率测量a ．测量范围：1Hz ～10MHz ；信号幅度范围：～5Vrms 。
b ．测量误差≤10-6。
2、周期测量a ．测量范围：1μs ～1s ；信号幅度范围：～5Vrms ；b ．测量误差≤10-6。
3、相位差测量a ．量程：0～360°；测量准确度：1°；分辨率：°。
b ．信号频率范围：10Hz ～100kHz ；信号幅度范围：～5Vrms 。
题目二：高功率因数电源设计一、任务设计并制作一台具有功率因数校正环节(PFC)的整流电源，要求输出直流电压U O 为36V ，最大负载电流为2A ，负载为电阻性负载，其电路原理框图如图1所示。
图1 高功率因数整流电源示意图二、要求1、当电压U 2为(15～19)V ，负载电流I O 为～2)A 时，要求输出电压U O 稳定在36V ，其误差的绝对值小于5% 。
I 2U I =220V A CU 2=18V AC隔 离 变压器整流电路 PFC 控制电路I oU OR L2、变压器副边电流I2的波形应为正弦波，失真度小于5% 。
3、电路功率因数大于（在变压器副边测量）。
4、输出电路具有过流保护功能(输出电流I O达2.5A时自动保护)。
5、当U2电压为18V，负载电流为～2)A时，能对输出电压U O在(30～36)V范围内设定，其测量误差的绝对值小于2% 。
6、设计制作功率因数测量电路，其测量误差的绝对值小于2% 。
题目三：温度监控报警系统一、设计任务：制作一个温度监控报警系统二、设计要求：1、温度测量范围：0～90摄氏度，误差≤摄氏度；2、可通过键盘设定温度值并在数码管上显示设定值，数码管显示精确度≤0.1摄氏度；3、数码管实时显示测量温度值并可以用语音播报测量温度值，其中数码管显示精确度≤0.1摄氏度；4、当温度超出测量范围时，能实现报警；5、能实现通过射频模块无线发送（发射距离﹥100米）；6、可以有其它功能改进和实现特色创新题目四：智能家居无线报警系统设计一、任务设计一套智能家居无线报警系统，它由微处理器(如AT89S51)、无线通信模块、环境监测传感器(门磁开关、红外线传感器、火灾烟感传感器、煤气泄露传感器、玻璃破碎报警器等)和一些外围器件构成，负责家居环境的监测和报警信息的传递。
电子系统设计题目[整理版]
电子系统设计题目1、信号发生器设计设计任务和要求1) 信号产生类型：正弦波、方波和三角波。
2) 输出信号频率范围：100Hz~20KHz。
步进间隔小于等于10Hz。
频率偏移小于5%。
3) 输出信号幅度范围0.1V~5V。
步进0.1V可以调整，误差小于10%。
2、温度测量控制器设计11) 使用AD590温度传感器设计温度测量电路，温度范围-30度—150度。
2) 能进行温度显示3) 温度报警设定，掉电后数据保存。
4) 温度超限报警功能。
3、温度测量控制器设计21) 使用DS18B20温度传感器设计温度测量电路，温度范围-30度—150度。
2) 能进行温度显示3) 温度报警设定，掉电后数据保存。
4) 温度超限报警功能。
4、数控稳压电源设计。
1) 设计一个输出电压为0~30V，输出电流为0.5A；2) 输出电压可调，步进电压0.1V；3) 电压显示；4) 键盘输入调节。
5、直流电机转速测量与控制1) 电机转速测量，并数码管显示，单位为rad/min；2) 电机转速由数字设定，步长为10rad/min；3) 设定与实测转速的误差在1%内。
一块51单片机，1个直流电机，2个8段数码管，1个光电传感器6、小型多路温控采集系统设计1) 测温范围0~100度；2) 测温精度1±℃；3) 设计2路温度采集系统4) 数码管显示温度，显示方式为点测与巡测；5) 测温点与控制显示部分距离为50m 。
7、数字电压表设计1) 测量()V .00020-±的直流电压；2) 测量精度1±%；3) 显示测量电压 4) 语音报测量值8、数字电流测量表设计1) 测量()mA 2000-±的直流电流；2) 测量精度1±%；3) 显示测量电流 4) 语音报测量值9、简易电子琴设计1) 发声器件为8Ω、0.25W 动圈式扬声器；2) 设置至少8个音符的按键；3) +5V 供电4) 演奏3首乐曲10、利用PCF8563，设计2016奥运会倒计时钟1) 具有对表功能2) 显示当前时间和倒计时天数；3）具有停电保持功能。
温度控制系统设计报告——完整
温度控制系统设计方案梅欢杰AP0904227谭兆聪AP0904228王耿禄AP0904229设计要求：1、大体要求①容器内环境温度设定范围：，最小区分度为1℃；②当容器内环境温度降低时（例如用电扇降温），温度控制的静态误差≤1℃；③显示容器内环境的实际温度。
2、发挥部份①采用适当的控制方式，当设定容器内环境温度突变（由30℃提高到50℃）时，减小系统的调节时刻和超调量，同时自动打印其温度随时刻转变的曲线；②温度控制的静态误差≤0.2℃；③采用发光二极管光柱形式和数码形式显示白炽灯灯壁上的温度；④其它。
大体设计思路：由题目要求可知，本系统对温度控制的精度要求比较高，因此考虑利用PID 控制来控制系统温度，而热源的控制采用PWM波来进行精准控制。
由温度传感器来传回温度数据，由单片机处置数据并发出相应的动作，从而保证温度的恒定。
方案论证：（1）温度传感器DS18B20是达拉斯公司生产的数字温度传感器，测温范围在－55℃～＋125℃，采用单总线通信微处置器连接时仅需要一条口线即可实现微处置器与DS18B20的双向通信。
精度能够达到0.0625℃。
（2）主控芯片 51系列的8位单片机 （3）显示及键盘LCD1602液晶显示。
89S52单片机温 度 信 号 采 集 电 路温度控制驱动电路电热元件单片机控制部分供电加热部分供电系统设计概要：（1）系统外形缩略图（3）PID算法PID算法是本程序中的核心部份。
咱们采用PID模糊控制技术,通过Pvar、Ivar、Dvar（比例、积分、微分）三方面的结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。
其原理如下：本系统的温度控制器的电热元件之一是发烧丝。
发烧丝通过电流加热时，内部温度都很高。
当容器内温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热。
但这时发烧丝的温度会高于设定温度，发烧丝还将会对被加热的器件进行加热，即便温度控制器发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。
高精度温度控制的半导体制冷系统实验研究
高精度温度控制的半导体制冷系统实验研究曹琳;李海龙;刘华坤【摘要】为解决常规高精密环控系统温度波动大的问题,提出了1种高精度温度控制的半导体制冷系统.该系统基于半导体制冷技术,并结合直流变频压缩机恒温冷水机组.以专家比例-积分-微分(PID)控制方法和制冷量与电加热量双向趋近调节方式进行控制.试制了实验样机,对该系统的制冷性能、供水温度控制精度及系统抗干扰性能进行了实验研究.研究结果表明,系统供水温度波动范围为±0.01℃;开机启动至供水温稳定仅需16 min;2 kW负载瞬间冲击的响应时间为2 min,冲击结束后95％时间内系统供水温度的波动幅度仅为±0.005℃,且未发生超限和震荡现象.【期刊名称】《南京理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(043)003【总页数】8页(P345-352)【关键词】高精度温度控制;半导体制冷;直流变频压缩机;恒温冷水机组;双向趋近调节【作者】曹琳;李海龙;刘华坤【作者单位】南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京210094;广东吉荣空调有限公司博士后工作站,广东揭阳522000;南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京210094;南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TU831.6随着科学技术的发展,诸如航天航空、精密加工计量、化工等高精密加工测量行业对高精度温度控制的要求进一步提高。
统计表明:在高精密加工测量领域,温度飘移对加工及测量精度有较大的影响,热变形引起的加工测量误差可占总误差的40%、70%,已成为影响精密制造与计量行业发展的重要因素之一[1-3]。
国内外微纳米加工与测量技术对精密仪器设备温度控制的精度要求为±0.005 ℃,有些甚至是±0.001 ℃[4]。
在这些高精密的领域中,通常需要高精度控制的环控设备维持环境的稳定。
传统方法是将数码涡旋或变频压缩机作为温控元件来保证高精度测量仪的工作环境温度[5]。
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某温控精度为±0.1 OC的工程项目的设计
摘要：本文主要阐述关于±0.1 OC、±0.2 OC、±0.3 OC温度控制精度的工程
项目的设计内容，提出为达到这样的精度而需要的自动控制和各个专业的配合要
求。
关键词：±0.1 OC可控硅电加热器二次回风 孔板送风 喷水室
Abstract: this paper mainly discusses about + /-0.1 OC, + /-0.2 OC, + /-0.3 OC
temperature control precision of the engineering project design content, proposes to
achieve such precision and need to be automatic control and each professional with
requirements.
Keywords: + /-0.1 OC SCR electric heater second return air hole boards air
supply water spray chamber
一、工程概况
本工程建设单位为成都市刃具量具厂责任有限公司，因为配合城市发展
的需要，将其在二环路边上的老厂区整体搬迁到郊外的新都区。整个工程项目包
括总图总共有15个子项，本文所述的内容为2号子项建筑里面的一部分。
二、工艺要求
1.房间布置:
有高精度温控要求的区域主要是对标准量具（比如尺子等）进行测试、刻
制、研磨的房间，各个房间完全按照老厂房的房间布局而来，而老厂区又是在
50年代在苏联专家的指导下建造起来的。根据《采暖通风与空气调节设计规范》
6.1.7条，温控精度为±0.1～0.2 OC的房间不应有外墙，并且宜布置在底层。本
项目中温控精度为±0.1～1.0 OC的房间均布置在建筑内部，且此区域上部还有一
个技术夹层，用来布置风管及房间末端的可控硅电加热器。
3. 暖通对其它专业的要求：温控为±0.1～0.3 OC的房间周围做结构隔
震沟；温控为±0.1～0.3 OC的房间由于吊顶做全孔板送风，要求灯具安装在四周
的墙壁上或者工作台上；温控为±0.1～0.5 OC的房间空调回风采用下回风，要求
建筑专业在房间四周或者两边做回风夹墙。
三、空调系统
1.系统的划分
根据温度控制精度的高低，空调分为2个系统，温控范围为±0.1～0.5℃的房
间为一个空调系统，系统编号为K－1；清理间温控精度为±1.0℃，但是面积很
小，故归在K-1系统内。走道办公室等温控精度为±2.0℃的房间为另外的空调系
统，系统编号为K-2。下面所述主要为K－1系统的内容。
2.房间参数的计算与选择
（1）根据消除房间热湿负荷计算送风量 G1＝Q/Δh（或者G1＝Q/(C*ΔT)
G2=W/Δd
（2）根据净化等级计算送风量 G3＝V*N
V 房间体积（m3）N 换气次数（h-1）
(3)空调送风量取G1,G2,G3及所需新风量中的最大值
G(S)=MAX(G1,G2,G3，G(X))
由于温度控制精度高，故需要很小的送风温差，所以一般G(S)=G1。
工程中可以根据原理图所要求各个控制点的温湿度来具体计算G1的值。
(4)空调总回风量等于送风量减去排风量和正压渗出风量只和
G(H)= G(S)- G(P)- G(Z)
(5)由于非露点送风，且送风温差小，系统选用二次回风。
G(H)= G(H1)+ G(H2)
(6)末端孔板送风的计算步骤与参数选择：
1）由于温度控制精度高，故选择全孔板送风，即孔板面积即为吊顶面积；
2）选取孔板送风口速度 V=2～5m/S;
3) 选取孔板出风与房间的送风温差 ⊿T =2～5℃;
4）根据送风速度、送风量，计算总净开孔面积；
5）确定空口直径d,空口中心距l,孔口数目N；d=4~10mm
6)计算工作区最大风速；
7）计算工作区温度差Δt(x); Δt(x)不大于房间温控精度；
8）计算稳压层净高h,h不小于200mm;
孔板送风的计算公式在这不具体罗列，笔者把孔板送风的计算做成表格，
可以将各个参数输进去直接得出结果，参数可以调整，从而得出最优结果。下面
为标准室的孔板送风的计算结果（表2）。
3.空气处理设备的计算与选择
（1）老厂区的空调机为喷水开式的直接接触式的热湿处理设备，在理想条
件下，其能实现七种空气处理过程：升温加湿、等温加湿、降温升焓、绝热加湿、
减焓减湿、等湿冷却、减湿冷却，另外还能对空气进行洗涤净化。在本次新厂区
设计中，业主要求采用相同的处理方式。空调机喷淋室所用冷水取自开式冷冻水
箱，空调机加热段所需热源为电加热。空调机的组合段如下：新回风混合段、初
效过滤段、分风喷淋挡水板段、中间段、二次回风中间段、中间段（预留作为蒸
汽加热段）、中间段、电加热段、风机段、匀流段、中间段、中效过滤段、蒸汽
加湿出风段。
（2）有净化等级的房间与同空调系统的其它房间相比，需要增加末端高效
过滤器，故标准室、基准室、精测室另外增加一台增压风机箱，风机箱内设高效
过滤器。
（3）各个房间的送风管末端设可控硅电加热器，加热器根据房间温度传感
器的信号对加热量进行微调。可控硅电加热器的加热量没有经验借鉴，考虑如果
空调机不能运行的最坏情况，可控硅电最大加热量取房间冬季热负荷。
4.控制说明
（1）温度控制：
1）根据喷淋段后面的温度传感器，控制水泵进水管的电动三通阀，全年
控制室内状态点20℃，50±10%（状态点可调）的露点温度；
2）根据空调机组出风总管的温度传感器，控制空调机组的一次电加热器，
全年控制出风总管的温度为15℃（可调）；
3）根据房间的温度传感器，控制每个房间的二次电加热器（可控硅型），
控制房间温度在要求的范围内。
（2）湿度控制：
1）在夏季，可调整喷淋段出风的露点温度，控制室内湿度在设计值；
2）在冬季，可调整喷淋段出风的露点温度，控制室内湿度在设计值；当
喷淋不能满足湿度要求时，打开蒸汽加湿器，控制室内湿度在设计值。
（3）FJ-1增压风机箱控制：根据送风管动压传感器，控制变频风机，以
维持送风动压（风量）恒定；
（4）过滤器压差报警：
1）当初效压差ΔP1大于120Pa，报警；
2）当中效压差ΔP2大于200Pa，报警；
3）当高效压差ΔP3大于500Pa，报警。
（5）连锁控制: 电加热器与风机连锁，并设无风断电保护、超温断电保
护，当温度超过40℃时，断电并报警。
系统启停顺序: 开机:送风机,水泵，一次电加热器，二次电加热器。
停机:二次电加热器，一次电加热器，水泵，送风机。
电加热器比送风机晚30秒开,早60秒关。
（6）巡检: 所有房间的参数在中央系统上显示。
5.其它
（1）为了进一步保证房间的温控要求，送风管穿技术夹层时做严格的密封
处理：
1）送风管穿过结构夹层板再接至一层吊顶,送风管穿楼板处外面用风箱
罩起来;
2）送风管及风箱与技术夹层接触处要求用密封胶密封；
3）风箱比送风管每边多宽出300mm，此数值可以根据现场情况调整。
（2）要求温度传感器的灵敏度比温控精度高一个数量级，比如精度为
±0.1℃，传感器的灵敏度应该为0.01℃。
四、防排烟系统
本工程的防排烟系统根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006）进行设计，
在此不做阐述。
五、下图为本工程K-1系统的原理图
按夏季工况，各个点的温度如下：
控制水泵控制喷淋后露点温度为10℃，95%
计算要求二次回风后温度为12℃
风机温升后出口温度为13.5℃
控制一次电加热器后的温度为15℃
风管及二次风机温升后末端可控硅电加热器前温度为16℃
可控硅电加热器后的送风温度约为19℃，控制房间温度为20℃
冬季工况与夏季工况上述各点的温度一样。
六、高温控精度项目的现状
目前国内温度控制精度最高已经达到±0.02℃，空调柜机的热湿处理段基
本为盘管而非喷水室，温控精度高的房间内工作的时候为无人及熄灯状态，工作
设备全自动化运行。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。