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型控制法。

以下是增量型控制算法的表达式其中设则有其中，为比例系数，为积分系数，为采样周期，为积分时间系数，为微分系数，为微分时间系数。

为调节器第次输出，为第次给定与反馈偏差。

其中用求和的方式代替积分，用增量的方式求差代替微分，以此来将连续的计算公式离散。

控制方式子程序流程图如下图所示。

图控制方式子程序流程图开始给定值与采样值偏差计算控制增量计算控制量输出限幅输出本系统的温度控制采用控制，因为硅碳棒具有较大的热惯性，而运算中的积分项具有较明显的延迟效应所以不能保留，我们必须把积分项去掉。

而微分项有较强的预见性，能加快反应速度，抑制超调量。

所以采用控制。

该方式根据温度给定值和采集值之间的偏差调节，给出调节量。

本系统中采用对可控硅管的正弦波进行过零比较，控制其导通的周期个数，从而达到使温度升高的目的。

随后整个系统再通过检测前阶段控制后的温度，进行近步的控制修正，最终实现预期的温度监控目的。

结束语设计历程本系统的设计本着简单，使用性，易于扩展的指导思想，采用为中央处理器加上各种外围电路构成整个单片机控制系统。

在设计中运用温度传感器热电偶采集温度，通过处理放大转换，与设定值进行比较，从而得到控制信号，用以控制硅碳棒电加热器的温度，以此实现硅碳棒电加热器温度的控制功能。

本次设计的具体步骤包括系统的整体设计，人后根据其设计要求，选择最合理可行的设计总体方案，以此实现系统功能元件的选择，根据需要分析选择电子元器件，从而达到设计的要求硬件的设计，用软件画好电路的原理图焊接电路板，把电子元件焊接到电路板上，对电路进行检查软件的设计，画好软件的流程图，设计主程序和各部分的子程序在上对系统的软件进行调试，修改对整个系统进行联合调试，使系统达到本次十二级的设计要求。

设计特点为了方便使用，本系统采用单片机，其自带转换器，使系统的设计方便不少。

该硅碳棒电加热控制器的设计，虽小但功能齐全，有温度采集，键盘设置，液晶显示以及温度控制。

该温度控制方面，采用了过零比较电路，运用，过零检测双向可控硅输出光电耦合器，种新型的光电耦合器件，对单片机以及硅碳棒电加热器进行隔离，因为该芯片自带过零检测功能，所以不用另外设计电路进行过零检测，为系统的设计带来了方便。

存在的问题和改进由于时间和经验的限制，本硅碳棒电加热温度控制器的设计还存在不少需要改进的地方，来使系统达到更有的控制效果。

此外，系统还有很多可以利用的资源没有充分的得到利用，例如中的的输入道还没用完全被开发，以及其口也没有完全被利用。

在设计上也还有很多潜力可以挖掘。

硅碳棒电加热器的温度控制是本设计的关键，其如果采用控制方法与其他方法相结合对温度进行控制，对温度的控制效果会更好，但由于个人的能力有限问题并未实行。

展望和体会随着国民经济的发展，在越来越注重产品质量的今天，温度控制也成为各个领域中的项极其关键的技术，研究高性能的温度控制器具有重要的意义。

而硅碳棒的使用温度高，具有耐高温，抗氧化，耐腐蚀，升温快，寿命长，高温变形小等特点，且有良好的化学稳定性。

与自时可以读出地址计数器的值写数据到数据将数据写入到内部的读出的值数据从内部读取数据指令指令码功能待命模式进入待命模式，执行其他指令都可终止待命模式卷动地址开关开启允许输入垂直卷动地址允许输入和地址反白选择选择行中的任行作反白显示，并可决定反白与否，初始值，第次设定为反白显示，再次设定变回正常睡眠模式进入睡眠模式脱离睡眠模式扩充功能设定位数据扩充指令操作基本指令操作绘图开关该液晶显示模块的子程序流程图如下图所示。

图液晶显示子程序流程图显示内容写入缓存启动延时液晶屏正常显示初始化定义接口给定主程序入口地址开始返回温度控制程序从实现温度控制的算法方面来看有以下几点传统的开关式温度控制，此方法使用简单，但控制精度不经典控制算法控制模糊理论此算法以比例积分微分函数为基础，通过大量实验确定需要的参数，建立数学模型，编程来达到更好的精度控制。

这种算法比较复杂，需大量的实验确定参数，其控制原理图如下图所示。

图经典控制系统原理图改进型控制算法控制此方法在经典算法的基础上，在其软件方面进行改进，提高了控制精度，所以次方法目前最常用，其控制原理图如下图所示。

图改进型控制系统原理图在本系统中采用改进型的控制算法来实现高精度的温度控制。

控制是控制工程中技术成熟，且应用较广泛的种控制方式。

经过长期的工程实践，已形成了套完整的控制方法和典型的结构。

它不仅适用于数字模型已知的控制系统中，而且对于大多数数学模型难以确定的工业过程中也可应用，在众多工业过程控制中取得了满意的应用效果。

其实的实质就是对偏差值进行比例积分微分运算，根据运算结果控制执行部件的过程。

比例控制能迅速反应误差，从而减小稳态误差。

但比例控制不能消除稳态误差。

比例放大系数的加大，会引起系统的不稳定。

积分控制的作用是只要系统有误差存在，积分控制就能完全消除误差，使系统误差为零，从而消除稳态误差。

但是积分作用太强会使系统超调加大，甚至引起系统的振荡。

而微分控制可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度减小调整时间，从而改善系统的动态性能。

根据不同的被控对象的控制特性，又可以分为等等不同的控制模型。

在计算机控制系统中，由于计算机基于采样控制理论，计算方法也不能再沿袭传统的模拟控制算法，所以必须将控制模型离散化，即数字控制。

数字的实现在连续时间控制系统模拟控制系统中，控制器应用得十分广泛。

其设计技术成熟，长期以来形成了典型的结构，参数整定方便，结构更改灵活，能满足般的控制要求。

随着计算机的快速发展，人们将计算机引入到了控制领域，也就出现了数字式控制。

数字控制法通常分为位置型控制法和增量型控制法。

其中位置型控制法的缺点在于，其全量输出，所以每次输出都与过去的状态想关，计算机的工作量太大。

而增量型控制法只在算法上做了些改进，就带来不少优点。

由于计算机输出增量，所以误动作时影响较小，必要的时候可以进行逻辑判断的方法去掉。

此外，手动自动切换时冲击较小，便于实现无忧切换。

所以本系统中，我们采用增量动化求。

根据高层民用建筑防火设计规范，该高层办公楼室内消防用水量为，发生火灾时需要支水枪同时工作，最不利消防立管水枪数为支，相邻消防立管水枪数为支，次相邻消防立管水枪数为支。

当大楼发生火灾时同时出水枪数为支，则出流量为。

消防立管考虑三股水柱同时作用，流量为选用的镀锌钢管消防环管径的确定该建筑室内消防用水量为，故考虑着火点处需要股水柱同时作用，则消火栓用水量为消防环状给水管选用钢管，查钢管水力计算表得流速，。

消火栓管网为环状管网，在进行水力计算时，假设环状管网段断开，并确定最不利计算管路，按支状管路进行计算。

管网的水力计算分两种工况。

消火栓计算草图见图。

图消火栓计算草图水泵供水工况由消火栓泵向管网供水，水流自下向上流动。

计算出消防流量由消火栓泵至最不利点消火栓处的水头损失，为选择消火栓泵提供依据。

由前计算知立管层消火栓口的压力为水枪射流量。

层消火栓处的压力为层高层到层消防立管的水头损失钢管，当时，查给水排水设计手册第册常用资料第页，钢管和铸铁管水力计算表，其水力坡降，，则层消火栓的消防出水量为由得消防立管按股水柱同时作用，同理，计算出，所以最不利消防立管实际流量从理论上来说，立管上的层消火栓离消防水泵近，其消防出水量应比号消防竖管上的稍大，但相差很少，为了简化计算，消防采用与消防相同的流量。

同理，消防采上两支消火栓出水，其流量近似计为同消防上层消火栓流量之和。

相邻消防立管水枪数也为支，其实际流量为，次相邻消防立管水枪数为支，其实际流量。

所以消火栓系统实际总流量水泵供水工况计算成果表见表。

表水泵供水工况计算表管段流量管径流速管长水头损失总计水箱供水工况火灾初期由水箱供水，水流自上向下流动，计算出消防流量由消防水箱至最不利点消火栓处的水头损失，为校核水箱安装高度是否满足消防压力提供依据。

由前计算知立管层消火栓口的压力为水枪射流量。

层消火栓处的压力为层高层到层消防立管的水头损失钢管，当时，查给水排水设计手册第册常用资料第页，钢管和铸铁管水力计算表，其水力坡降，，则层消火栓的消防出水量为由得消防立管按股水柱同时作用，同理，计算出，所以最不利消防立管实际流量相邻消防立管水枪数也为支，其实际流量为，次相邻消防立管水枪数为支，其实际流量为。

所以消火栓系统实际总流量给水箱供水工况计算结果见表。

表水箱供水工况计算表管段流量管径流速管长水头损失总计消防水泵的选择消防泵流量的确定消防水泵的流量，应按满足火灾发生时建筑内消火栓使用总数的每个消火栓的设计流量之和计算。

消防泵的流量按室内消火栓消防用水量确定消火栓泵扬程的确定消防泵的扬程按公式计算式中消防水泵的压力最不利消火栓所需水压管网的水头损失消防水池最低水位与最不利消火栓的压力差，。

由前面计算已知，高层办公楼消火栓系统最不利点消火栓所需型控制法。

以下是增量型控制算法的表达式其中设则有其中，为比例系数，为积分系数，为采样周期，为积分时间系数，为微分系数，为微分时间系数。

为调节器第次输出，为第次给定与反馈偏差。

其中用求和的方式代替积分，用增量的方式求差代替微分，以此来将连续的计算公式离散。

控制方式子程序流程图如下图所示。

图控制方式子程序流程图开始给定值与采样值偏差计算控制增量计算控制量输出限幅输出本系统的温度控制采用控制，因为硅碳棒具有较大的热惯性，而运算中的积分项具有较明显的延迟效应所以不能保留，我们必须把积分项去掉。

而微分项有较强的预见性，能加快反应速度，抑制超调量。

所以采用控制。

该方式根据温度给定值和采集值之间的偏差调节，给出调节量。

本系统中采用对可控硅管的正弦波进行过零比较，控制其导通的周期个数，从而达到使温度升高的目的。

随后整个系统再通过检测前阶段控制后的温度，进行近步的控制修正，最终实现预期的温度监控目的。

结束语设计历程本系统的设计本着简单，使用性，易于扩展的指导思想，采用为中央处理器加上各种外围电路构成整个单片机控制系统。

在设计中运用温度传感器热电偶采集温度，通过处理放大转换，与设定值进行比较，从而得到控制信号，用以控制硅碳棒电加热器的温度，以此实现硅碳棒电加热器温度的控制功能。

本次设计的具体步骤包括系统的整体设计，人后根据其设计要求，选择最合理可行的设计总体方案，以此实现系统功能元件的选择，根据需要分析选择电子元器件，从而达到设计的要求硬件的设计，用软件画好电路的原理图焊接电路板，把电子元件焊接到电路板上，对电路进行检查软件的设计，画好软件的流程图，设计主程序和各部分的子程序在上对系统的软件进行调试，修改对整个系统进行联合调试，使系统达到本次十二级的设计要求。

设计特点为了方便使用，本系统采用单片机，其自带转换器，使系统的设计方便不少。

该硅碳棒电加热控制器的设计，虽小但功能齐全，有温度采集，键盘设置，液晶显示以及温度控制。

该温度控制方面，采用了过零比较电路，运用，过零检测双向可控硅输出光电耦合器，种新型的光电耦合器件，对单片机以及硅碳棒电加热器进行隔离，因为该芯片自带过零检测功能，所以不用另外设计电路进行过零检测，为系统的设计带来了方便。

存在的问题和改进由于时间和经验的限制，本硅碳棒电加热温度控制器的设计还存在不少需要改进的地方，来使系统达到更有的控制效果。

此外，系统还有很多可以利用的资源没有充分的得到利用，例如中的的输入道还没用完全被开发，以及其口也没有完全被利用。

在设计上也还有很多潜力可以挖掘。

硅碳棒电加热器的温度控制是本设计的关键，其如果采用控制方法与其他方法相结合对温度进行控制，对温度的控制效果会更好，但由于个人的能力有限问题并未实行。

展望和体会随着国民经济的发展，在越来越注重产品质量的今天，温度控制也成为各个领域中的项极其关键的技术，研究高性能的温度控制器具有重要的意义。

而硅碳棒的使用温度高，具有耐高温，抗氧化，耐腐蚀，升温快，寿命长，高温变形小等特点，且有良好的化