| 课程设计 微机温度控制系统设计，共18页，6002字 目录 第一章 前言 2 第二章 方案论证 3 2.1 方案选择 3 2.1.1设计要求 3 2.1.2 方案论证 3 2.2系统的组成 4 2.3系统的主要功能 5 第三章 控制系统硬件设计 5 3.1单片机部分 5 3.1.1 STC12C5410AD简介 5 3.1.2晶振电路 7 3.1.3复位电路 7 3.2数据采集和转换电路 8 3.2.1 传感器的选择 8 3.2.2 信号放大电路 8 3.3报警电路 8 3.4液晶显示电路 9 3.5控制部分 9 3.6键盘部分 10 第四章 控制算法设计 10 4.1 PID控制简介 10 4.2 PID控制规律的离散化 12 4.3 按二阶工程法设计数字控制器 13 第五章 系统软件设计 15 5.1主程序流程图 15 5.2PID子程序流程图 16 第六章 总结 17 参考文献 18 第一章 前言 随着社会的发展，自动控制越来越成为人们关注的焦点,近几年来，在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展，温度已成为工业对象控制中一种重要的参数，特别是在冶金、化工、机械等各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。由于炉子的种类及原理不同，因此所采用的加热方法及燃料也不同，如煤气、天然气、油电等。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，选用的燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等；控制方案有直接数字控制（DDC），推断控制，预测控制，模糊控制（Fuzzy），专家控制(Expert Control)，鲁棒控制（Robust Control），推理控制等。 随着工业技术的不断发展，传统的控制方式以不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。 单片微型计算机的功能不断的增强，为先进的控制算法提供的载体，许多高性能的新型机种应运而生。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化领域和其他测控领域中广泛应用的器件，在工业生产中成为必不可少的器件。在温度控制系统中，单片机更是起到了不可替代的核心作用。像用于热处理的加热炉、用于融化金属的坩锅电阻炉等类似工业用加热炉中都可以广泛应用，随着生产的发展，在工业中，一些设备对温度的控制要求越来越高，而本文则以单片机为核心、PID算法为控制方式而设计的电加热炉温度控制系统。 |
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