流的传热方式加热工件。随着工业技术的高速发展和社会进步，对热处理的要求越来越高，高精度全自控低污染节能型的热处理炉已成为发展方向。世纪年代以来，发达国家随着机械制造技术的高速发展，以及新材料和控制技术的应用，热处理技术的传热理论高温材料炉体结构及控制手段都有了彻底变化，形成了专门的工程技术，从而又促进了整个工业技术的发展。鉴于电阻炉炉温特性的复杂性，其炉温的测量和控制显得更为重要和复杂。随着计算机智能控制理论技术的飞速发展，炉温参数的测量和控制己进入了微机化智能化的新时代。其主要特点是新型的现代化的测温技术不断出现温度信号的转换与处理趋于数字化微机化智能化智能控制理论与技术日渐成为温度控制的基本理论与技术炉温控制己进入了智能化的新时代。目前，我国的电阻炉控制系统与国外发达国家相比还比较落后。占主导地位的是仪表控制，这种系统的控制参数由人工选择，需要配置专门的仪表调试人员，费时费力且不准确控制精度依赖于实验者的调节，控制精度不高，旦生产环境发生变化就需要重新设置操作不方便，控制数据无法保存。因而，对生产工艺的研究很困难，因此造成产品质量低废品率高工作人员的劳动强度大劳动效率低，这些都影响了企业的效益。控制理论的发展状况随着科学技术的发展，控制理论也在不断地发展，控制理论的发展过程可以分为经典控制理论时期现代控制理论时期以及智能控制理论时期三个阶段。智能控制是研究与模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的规律，研制具有些仿人智能的工程控制与信息处理系统。智能温度控制技术的发展传统的控制及改进型控制原理简单工作稳定可靠性高鲁棒性强，曾在电阻炉温度控制系统中得到了普遍的采用，其缺点是必须预先建立控制对象的数学模型，因而其对于些大滞后多输入时变性电阻炉系统，控制效果难以满意。自智能控制理论发展以来，智能控制技术开始逐渐应用于工业控制。在世纪年代，美国英国相继发表智能控制专辑，日本德国等国也连续发表多篇智能控制方面的论文，涉及到军事工业家用电器等众多领域，包括智能温度控制在各个领域的应用。我国傅京孙教授提出的把人工智能中的直觉推理方法用于学习控制系统，奠定了国内智能控制发展的基础。随后更多的学者开始关注智能控制技术，近年来我国也越来越重视智能控制理论的研究和应用，从到连续三年国内都召开了与智能控制有关的学术会议。由于温度控制设计到冶金化工机械等众多领域，因而温度智能控制技术也是国内学者研究的重要内容，越来越多与智能温度控制有关的论文在科技刊物上发表。总体上说，智能控制在温度控制系统中的应用越来越广泛。目前，国外已研制出商品化智能化精度高小型化的智能温度控制系统，开发出成熟的智能控制算法和控制软件。相比较而言，国内智能控制技术的应用要落后于国外，目前国内成熟的温度控制系统以常规和各种改进控制为主，商品化的智能控制系统少，在智能控制算法和控制软件的开发方面投入人力物力也较少。第二章电阻炉温度控制总体方案设计基于虚拟仪器的电阻炉温度控制是种强大的图形化编程虚拟仪器软件开发平台，通过此法实现电阻炉温度控制系统，可以将整个系统分解为两个部分温度信号采集系统和控制器。两个部分是通过中的节点联系在起的。温度信号采集系统由硬件和软件两个部分组成。其中硬件部分完成温度信号的输入软件部分完成对硬件的驱动与控制，数据显示处理与存储超温报警及人机交互操作界面的生成。控制器可以采用基于神经网络和遗传算法的控制器，运用编程语言编写相应的程序，通过中的节点建立与温度信号采集系统的连接。其控制系统框图如图所示加热电阻炉温度传感器双向晶闸管信号调理模块数据采集板卡系统软件计算机控制器图虚拟温度控制系统框图基于单片机的电阻炉温度控制按智能控制构成的原理进行分类，按控制算法大致可分为以下几类仿人智能控制系统模糊控制系统神经网络控制系统专家控制系统集成智能控制系统综合智能控制系统。综合智能控制系统，将智能控制与传统控制模式有机结合综合应用，以便取长补短，获取互补特性，提高整体优势，从而获得人类人工智能和控制理论高度紧密结合的智能控制。模糊控制模糊控制是基于模糊逻辑描述个过程的控制算法，主要嵌入操作人员的经验和直觉知识。它适用于控制不易取得精确数学模型和数学模型不确定或经常变化的对象。模糊控制不需要装置的精确模型，仅依赖于操作人员的经验直观判断，非常容易应用。对温度误差采样的精确量模糊化，经过数学处理输入计算机中，计算机根据模糊规则推理做出模糊决策，求出相应的控制量，变成精确量去驱动执行机构，调整输入从而达到调节温附录硬件原理图∞∞∞∞型热电偶负载∞灯设计题目基于单片机的电阻炉温度控制系统设计图纸名称学生姓名学号范俊慧硬件原理图班级指导教师第页共页测控班李文涛教授附录源程序定义变量需要显示的数据函数声明转换函数限速滤波函数线性化标度变换函数增量式控制函数延时函数延时显示显示函数键盘设定函数端口初始化参数初始化设定目标误差累计比例常数积分常数微分常数第采样时的偏差值第采样时的偏差值死区电压积分分离限增量部分高限幅增量部分低限幅上次输出的输出初始化，转换时间，外部并接电容右对齐通道使能开启分频关闭模拟比较器转换函数开始转换,等待转换完成清零中断标志位读低字节读高字节返回值延时函数,限速滤波分别为连续三次采样值线性化标度变换毕业论文基于单片机的电阻炉温度控制系统设计摘要电阻炉被广泛地应用在工业生产中，它的温度控制效果直接影响到生产效率和产品质量，因而设计个控制精度高运行稳定的电阻炉温度控制系统具有很高的应用价值。本系统以电阻炉为被控对象，型热电偶为温度传感器，单片机为核心，采用控制方法，设计了种控制精度较高的温度控制系统。在论文中详细阐述了控制系统的硬件设计软件设计以及控制方法。在对电阻炉温度控制方法深入研究的基础上，本设计主要完成了温度控制系统的总体方案设计系统的硬件原理图信号调理电路以及由隔离功放和双向晶闸管组成的温度控制电路的设计，同时完成了系统的软件程序设计及其初始化，成功的调试出了温度设定显示控制及越限报警等电路。关键词电阻炉温度单片机控制目录摘要第章绪论课题研究的背景及意义国内外研究概况及发展趋势电阻炉国内外发展动态控制理论的发展状况智能温度控制技术的发展第二章电阻炉温度控制总体方案设计基于虚拟仪器的电阻炉温度控制基于单片机的电阻炉温度控制模糊控制模糊自整定控制神经网络控制系统专家控制系统单片机与综合实现电阻炉的温度控制电阻炉温度控制系统硬件原理图第三章硬件电路设计温度检测电路温度传感器冷端温度补偿放大处理单片机概述模数转换器晶体振荡器复位电路控温电路隔离放大器晶闸管电路人机接口电路键盘位显示越限报警电路第四章软件设计主程序设计子程序设计采样子程序数字滤波子程序线性化及标度变换子程序控制运算子程序双向晶闸管控制键盘扫描子程序显示子程序第五章系统调试总结参考文献附录硬件原理图附录源程序致谢第章绪论课题研究的背景及意义随着科学技术的发展，电阻炉被广泛的应用在冶金机械石油化工电力等工业生产中，在很多生产过程中，温度的测量和控制与生产安全生产效率产品质量能源节约等重大技术经济指标紧紧相连。因此各个领域对电阻炉温度控制的精度稳定性可靠性等要求也越来越高，温度控制技术也成为现代科技发展中的项重要技术。温度控制技术发展经历了三个阶段定值开关控制控制智能控制。定值开关控制方法的原理是若所测温度比设定温度低，则开启控制开关加热，反之则断开控制开关。其控温方法简单，没有考虑温度变化的滞后性惯性，导致系统控制精度低超调量大震荡明显。控制温度的效果主要取决于三个参数，对于控制大滞后大惯性时变性温度系统，控制品质难以保证。电阻炉是由电阻丝加热升温，靠自然冷却降温，当电阻炉温度超调时无法靠控制手段降温，因而电阻炉温度控制具有非线性滞后性惯性不确定性等特点。目前国内成熟的电阻炉温度控制系统是以控制器为主，控制对于小型实验用的电阻炉控制效果良好，但对于大型工业电阻炉就难以保证电阻炉控制系统的精度稳定性等。智能控制是类无需人的干预就能驱动智能机械而实现其目标的自动控制，随着科学技术和控制理论的发展，国外的温度测控系统发展迅速，实现对温度的智能控制。应用广泛的温度智能控制方法有模糊控制神经网络控制专家控制等，具有自适应自学习自协调等能力，保证了控制系统的控制精度抗干扰能力稳定性等性能。国内外研究概况及发展趋势电阻炉国内外发展动态电阻炉是热处理生产中应用最广的加热设备，通过布置在炉内的电热元件将电能转化为热能并借助辐射与对流的传热方式加热工件。随着工业技术的高速发展和社会进步，对热处理的要求越来越高，高精度全自控低污染节能型的热处理炉已成为发展方向。世纪年代以来，发达国家随着机械制造技术的高速发展，以及新材料和控制技术的应用，热处理技术的传热理论高温材料炉体结构及控制手段都有了彻底变化，形成了专门的工程技术，从而又促进了整个工业技术的发展。鉴于电阻炉炉温特性的复杂性，其炉温的测量和控制显得更为重要和复杂。随着计算机智能控制理论技术的飞速发展，炉温参数的测量和控制己进入了微机化智能化的新时代。其主要特点是新型的现代