基于单片机的电加热炉温度控制系统设计开题报告
2020-04-15 17:13:53
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
1.引言
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。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,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。本课题设计是单片机在电加热炉温度控制中的应用,电加热炉一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象,很难用数学方法建立精确的数学模型,因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。采用单片机对炉温进行pid控制,可以提高控制质量和自动化水平。单片机为这些先进的控制算法提供的载体,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。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
系统控制对象电阻加热炉功率为800w,由220v交流电供电,采用双向可控硅进行控制。设计针对一个温度区进行温度控制,要求控制温度范围50-350℃,保温阶段温度控制精度为正负1℃,计算机信号输出控制加热电阻。
控温过程:当系统开始工作时, 采集电加热炉的炉温信号,计算出实际炉温与理想值的差值以及温差的变化率,进行温度控制,在保温阶段,温度控制精度为正负1℃,故当温度下降或上升2℃时需要报警提醒。在电路设计上应用了蜂鸣器和发光二极管,系统正常运行时绿色发光二极管点亮,当出现故障时红色发光二极管点亮并且蜂鸣器鸣叫,提醒操作人员注意。报警状态可通过按键复位和系统恢复正常后自动复位。
1.本课题需要解决的问题: