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電烤箱加熱和溫度控制
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設計） |
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課程(專業(yè))
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電子信息 |
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關鍵詞
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PID調節(jié)|溫度控制 |
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適用年級
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大學 |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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60 （金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word |
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文件大小
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314K |
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發(fā)布時間
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2009-05-19 20:39:00 |
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預覽文件
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無 |
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下載次數
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3 |
| 發(fā)布人 |
lcw |
內容簡介：
畢業(yè)設計 電烤箱加熱和溫度控制 共31頁，11988字
摘 要 本文對對象中主要的被控參數電烤箱溫度進行研究，設計了硬件電路和軟件程
序。硬件電路選用8031單片機，軟件程序采用兩重中斷嵌套方式。提出了一種PID控制
的方法，即只調節(jié)一個參數，來實現PID控制。與常規(guī)PID三個參數調整相比，省時、
高效，為實現簡易的自整定控制帶來方便。
關鍵詞 : PID調節(jié)； 溫度控制
1 引言
PID調節(jié)是連續(xù)系統中技術最成熟，且應用最廣泛的一種控制方法。它結構靈活，不僅可以采用常規(guī)的PID調節(jié)，而且可以根據系統的要求，采用各種PID的變種。 PID控制器把設定值與實際輸出值相減，得到控制偏差，偏差值經比例、積分、微分運算后通過線性組合構成控制量，然后對對象進行控制。雖然計算機控制是離散的，但對于時間常數比較大的系統來說，其近似于連續(xù)變化。因此，用數字PID完全可以代替模擬調節(jié)器，而且可以得到比較滿意的效果。所以，用數字方式模擬PID調節(jié)器仍是目前應用比較廣的方法之一 。
在本實驗的控制過程中，由于控制對象的精確數學模型難以建立，系統的參數又經常發(fā)生變化，運用現代理論分析綜合要耗費很大代價進行模型辯識，建立完整的數學模型十分困難應用直接數字控制方法比較困難，甚至不可能。所以人們經常采用PID功調節(jié)器，并根據經驗進行在線整定，即用實驗和分析的方法來確定數字PID調節(jié)器的參數。但是，常規(guī)PID調節(jié)三個參數的整定一般需要經驗豐富的工程技術人員來完成，步驟繁瑣復雜，既耗時又耗力。為此本文提出了采用歸一參數整定法 ，即只整定一個參數，這樣減少了許多工作量，提高了工作效率，為實現簡易的自整定制帶來方便。本文以電烤箱溫度控制系統為研究對象，采用歸一參數整定法的數字PID調節(jié)器對電烤箱溫度系統進行控制，通過調節(jié)比例系數來調節(jié)控制效果。
2 系統設計
2.1系統的組成及工作原理
圖2-2為電烤箱溫度控制系統原理圖 ，其控制過程為:單片機定時對溫度進行檢測，經A/D轉換得到相應的數字量，再送到微機進行判斷和運算，得到應有的控制量，去控制加熱功率，從而實現對溫度的控制。
具體包括:
1、溫度變化規(guī)律控制，即溫度按預定的溫度一時間關系變化。
2、溫度控制范圍，這涉及到測溫元件、電烤箱功率等的選擇。
3、控制精度、超調量等指標，這涉及到A/D轉換精度、控制規(guī)律的選擇等。
本文用8031單片機實現控制，為了便于用戶根據不同的實際需要對工作方式及其他參數組態(tài)進行修改，要求所有的參數及組態(tài)狀況均可通過面板輸入、檢查、修改，而且為了便于與上級計算機構成兩級控制系統，在單片機控制系統中還加入了通信功能。采用RS-232接口，通信速率為1200b/s、2400b/s、4800b/s和9600b/s等四種波特率，由用戶通過鍵盤按需要選擇 。系統的測量值和設定
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