計算機控制技術(shù)課程設(shè)計-電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計

1、 合肥工業(yè)大學(xué)《計算機控制技術(shù)》課程設(shè)計——電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院專業(yè) 姓 名 學(xué) 號_______ ________ _ 完成時間 熱電偶作為測溫元件，經(jīng)變送器及 A/D 轉(zhuǎn)換電路對測得的溫度信號進行處理，送入主機與給定值比較，按控制

2、算法計算后輸出控制量，通過固態(tài)繼電器實現(xiàn)對電阻爐加熱功率的調(diào)節(jié)，使爐溫按設(shè)定溫度曲線變化。各部分方案如下：（1）控制系統(tǒng)主機考慮到 MCS-51 系列單片機已經(jīng)過長期的應(yīng)用，性能比較穩(wěn)定，其功能完全可以滿足本系統(tǒng)控制要求，人們對它又比較熟悉，因此主機采用 AT89C51 單片機。（2）檢測裝置 系統(tǒng)選用鎳鉻-鎳硅熱電偶作為測溫元件檢測爐膛中的溫度。鎳鉻-鎳硅熱電偶測溫范圍為-200～+1200℃（分度號為 k） 。它線性度較好，價格便

3、宜，輸出熱電動勢較大（40μA/℃） ，便于測量放大器的選配。熱電偶冷端溫度補償采用集成溫度傳感器 AD590。變送器采用兩級放大，第一級選用高穩(wěn)定性運放ICL7650，第二級由通用型集成運算放大器 μA741 構(gòu)成。（3）執(zhí)行機構(gòu) 采用交流過零觸發(fā)型固態(tài)繼電器控制電路。這種控制方式與傳統(tǒng)的采用移相觸發(fā)電路改變晶閘管導(dǎo)通角的雙向晶閘管（SCR）控制方式相比，具有穩(wěn)定、可靠、先進等優(yōu)點。 （4）模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D 轉(zhuǎn)換器） 選用

4、AD574A 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)對溫度信號的轉(zhuǎn)換。AD574A 是 12 位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間為 25μs，轉(zhuǎn)換精度為 0.05%。 二、數(shù)字控制器的設(shè)計 二、數(shù)字控制器的設(shè)計理論分析和實驗結(jié)果表明，電阻爐是一個具有自平衡能力的對象，可以近似為帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)。由被控對象實驗得到的飛升曲線，確定出被控對象的純滯后時間τ=1.2 min 和被控對象的慣性時間常數(shù) TP=1.2 min。當τ/TP≤0.5 時，可采用