有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下，可以减少超调，减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。此外，微分反应的是变化率，而当输入没有变化时，微分作用输出为零。微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成或控制器。积分分离判断在般的控制中，当有较大的扰动或大幅度改变给定值时，由于此时有较大的偏差，以及系统有惯性和滞后，故在积分项的作用下，往往会产生较大的超调和长时间的波动。特别对于温度等变化缓慢的过程，这现象更为严重，为此，可采用积分分离措施，即偏差较大时，取消积分作用当偏差较小时才将积分作用投入。亦即当时，采用控制当时，采用控制。积分分离阈值应根据具体对象及控制要求。若值过大时，则达不到积分分离的目的若值过小，则旦被控量无法跳出个积分分离区，只进行控制，将会出现残差，为了实现积分分离，编写程序时必须从数字差分方程式中分离出积分项，进行特殊处理。积分分离控制算法图如图所示图积分分离控制算法图开始初始化数据采集控制控制控制器输出更新参数返回控制算法实际运行的经验和理论的分析都表明，运用这种控制规律对许多工业过程控制时，都能得到满意的效果。不过用计算机实现控制，不是简单得把模拟控制规律数字化，而是进步与计算机的逻辑判断功能结合，使控制更加灵活，更能满足生产过程提出的要求。算法推倒如下调节器的输出信号偏差信号调节器的比例系数调节器的积分时间调节器的微分时间。对应的模拟调节器的传递函数其中为比例增益，与比例带成倒数关系即，为积分时间常数，为微分时间常数，为控制量，为偏差。在计算机控制中，为实现数字控制，必须对式上式进行离散化处理。用数字形式的差分方程代替连续系统的微分方程。设系统的采样周期为，在时刻进行采样，式中根据本次采样值所得到的偏差由上次采样所得到的偏差。为采样周期为采样序号由以上可得式中，为采样时间，项为积分项的开关系数系统仿真仿真程序及图形设计被控对象为采用仿真，通过模块实现积分分离控制算法。选择合适的是系统的仿真效果趋于理想状态。编写程序如下采样时间将离散化求多项式模型参数仿真图形设计如图图仿真图仿真结果选择不同的会得出不同的仿真图形，下面对对不同情况下的仿真结果简单介绍下。时仿真图形如图所示图仿真图时仿真图形如图所示图情况下的仿真时仿真图形如图所示图仿真图时仿真图形如图所示图仿真图时仿真图形如图所示图仿真图时仿真图形如图所示图仿真图时仿真图形如图所示图仿真图超调分析由于与成倒数关系，也就是说，当增大的时候，是减小的，当减小的时候是增大的，从图中可以看出，当时，系统达到稳定所用的时间最短，随着的增大，先是达到稳定的时间变短，接着随着的进步增大，出现了超调，超调也是慢慢增大，当大到定程度后，系统都成发散的了，所以相对于来说，应该是当在个较大值的时候，系统达到稳定的时间是最短的，当减小的时候，达到稳定所用的时间慢慢变短，随着的进步减小，出现了跳至跳至调用算法调用算法将通过输出调用延时子程序，等待下次采样计算进入下次控制计算计算，先取温度给定值温度给定值温度检测值判断正负，如果为正，跳至为负，下两条指令求补为负，符号位置为正，符号位置值存放在单位元中计算，先将值，送将的符号位值送位将值送将的符号位值送位调用单字节带符号的减法子程序将差值送单元将差值的符号位送位计算，先将值送将符号位送位将的值送将的符号位值送位调用单字节带符号的减法子程序将差值送单元将差值的符号位送位计算，将值送将符号位送位将值送将符号位送位调用单字节带符号的减法子程序将差值送单元将差值的符号位值送位计算，将值送将值送两数相乘值存，单元计算，将值送将值送两数相乘值存，单元计算，将送将值送两数相乘值存，单元计算，将值送将的符号位值送位将值送将值的符号位懂位调用双字节带符号加法子程序将值送将值的符号位送位计算，将将值送将值的符号位送位将的值送将的符号位送位调用双字节带符号加法子程序将值送将值的符号位送计算，将值送值的符号位值恒为将值送将值的符号位送调用双字节带符号加法子程序判断计算结果是否为负如果是负数，则输出电压为否则，将计算得到的值置数据迭代，值送存储单元值送存储单元值送存储单元计算，先取温度给定值温度给定值温度检测值判断正负，如果为正，跳至为负，下两条指令求补为负，符号位置为正，符号位置值存放在单位元中计算，先将值，送将的符号位值送位将值送将的符号位值送位调用单字节带符号的减法子程序将差值送单元将差值的符号位送位计算，先将值送将符号位送位将的值送将的符号位值送位调用单字节带符号的减法子程序将差值送单元将差值的符号位送位计算，将值送将符号位送位将值送将符号位送位调用单字节带符号的减法子程序将差值送单元将差值的符号位值送位计算，将值送将值送两数相乘值存，单元计算，将送将值送两数相乘值存，单元计算，将值送将的符号位值送位将值送将值的符号位送位调用双字节带符号加法子程序将值送将值的符号位送计算，将值送值的符号位值恒为将值送将值的符号位送调用双字节带符号加法子程序判断计算结果是否为负如果是负数，则输出电压为否则，将计算得到的值置数据迭代，值送存储单元值送存储单元值送存储单元,本科生课程设计成绩评定表姓名邓林杰性别男专业班级自动化班课程设计题目温度控制系统设计课程设计答辩或质疑记录成绩评定依据总分设计态度认真遵守纪律分绘图或仿真分电路设计参数计算正确分报告规范，参考文献充分分完成分答辩分最终评定成绩以优良中及格不及格评定指导教师签字年月日课程设计任务书学生姓名邓林杰专业班级自动化指导教师陈静工作单位自动化学院题目温度控制系统设计初始条件被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小，来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。可控硅控制器输入为伏时对应电炉温度，温度传感器测量值对应也为伏，对象的特性为带有纯滞后环节的阶系统，惯性时间常数为秒，滞后时间常数为秒。要求完成的任务设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图编写积分分离算法程序，从键盘接受及的值通过数据分析改变时对系统超调量的影响。撰写设计说明书。指导教师签名年月系主任或责任教师签名年月日摘要本次课程设计我所做的是温度控制系统，通过引入计算机，单片机，传感器，算法来实现电炉温度的自动控制，而不要认为的参与，这种方法快速，敏捷，准确，旦温度发生变化，就可以被检测到，同时，计算机会采取定的计算，将结果送到可控硅控制器，由可控硅控制通过定的方法去调节电炉的温度，直到达到要求的温度。需要用到这个功能强大的软件，而且需要编写定的程序语句，可以通过程序的运行，将被控系统离散化。再通过算法计算出使系统达到稳定所用时间最短，超调最小的的值。然后通过的变化观察系统的动态性能。关键字计算机传感器目录设计任务及分析方案设计总的设计软件流程图总的硬件设计积分分离控制控制度的作用积分分离判断控制算法系统仿真仿真程序及图形设计仿真结果心得体会参考文献程序清单温度控制系统设计设计任务及分析被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小，来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。可控硅控制器输入为伏时对应电炉温度，温度传感器测量值对应也为伏，对象的特性为带有纯滞后环节的阶系统，惯性时间常数为秒，滞后时间常数为秒。要求完成的任务设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图编写积分分离算法程序，从键盘接受及的值通过数据分析改变时对系统超调量的影响。撰写设计说明书。本次设计是对电炉的温度控制，而电炉的温度是通过放在其中的热阻丝来控制的，而热阻丝的电流由可控硅控制器控制热阻丝两端所加电压来控制。对电炉温度的控制是个动态的过程，不可能下子就达到我们想要的温度，需要用到些仪器比如热电偶来测量电路的温度，通过传感器将炉温转换成电压信号，送入转换器，通过采样和模数转换，所检测到的电压信号和炉温给定值的电压信号送入计算机程序中作比较，得出给定值与实际值之间的偏差，单片机对偏差进行运算，将运算结果送给晶闸管调压器来调节热阻丝的电流，以此来调节电电炉的温度。方案设计电炉的温度控制是个动态的控制过程，需要借助计算机，单片机等很多器件的硬件连接来实现。而电炉温度的直接控制是通过热阻丝的加热来实现的，热阻丝的加热是由流经热阻丝的电流老控制的，而热阻丝的电流是通过可控硅控制器控制热阻丝两端所加电压来控制，电压的调节是通过可控制硅控制。需要用到热电偶时刻监测电炉的温度，通过传感器将温度信号转化为电压信号，而电压信号通过模数转换送入到计算机进行控制，计算机将转换结果送到晶闸管来控制加到热阻丝两端的电压，这样达到调节电炉温度的目的。电炉温度控制的硬件连接图如图所示图温度控制系统框图传感器电炉显示电路计算机键盘控制转换转换数据采集控制电路总的设计软件流程图软件流程图如图所示图软件流程图开始系统初始化数据采集转换器求温度值信号比较调节计算机输出通过个温度传感器将电炉中的温度转换成电压信号，计算机采集这个电压信号，经过数模转换器求出温度值，将计算出的温度值与目标温度值进行比较，求出偏差，将偏差与预先设定的偏差进行比较，选择是用控制还是控制，计算机处理的结果输出控制可控硅的调节，又可控硅来调节加在电炉中热阻丝两端的电压来调节电炉的温度。然后再次测量电炉温度，反复测量，反复调节，最终达到目标温度。总的硬件设计图硬件设计图积分分离控制控制度的作用比例调节作用是按比例反应系统的偏差，系统旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的有比较大的超调，并产生振荡，稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。积分调节作用是使系统消除稳态误差，它能对稳定后有累积误差的系统进行误差修整，提高无差度。因为有误差