（优秀毕业全套设计）电脑主板回焊炉及控制系统设计（整套下载）

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与炉子的时间常数相比，晶闸管调压器温度变送器功率放大器等环节都可简化为比例环节。理论分析和实验结果证明，电阻炉是个具有自衡能力的对象，可有阶惯性环节和个延迟环节来近似。这样可得到模拟部他各个环节组成的传递函数。式中放大系数，是温度变送器功率放大器晶闸管调压器以及电阻炉的比例系数的乘积电阻炉的时间常数电阻炉的滞后时间。微型机不接入控制回路时，系统处于开环状态，用飞升曲线法测得式中各系数的近值如下.转换器划归为保持器范围，系统中采和零阶保持器，其传递函数为为采样周期。设数字控制器的脉冲传递函数为，图所示为系统的方框图炉温系统设计的任务归结为求取数字控制器的脉冲传递函数。下面求取由微型机实现的数字控制器差分方程形式。由泰勒阶近似式可得到故系统的数学模型可写成在炉温系统中，满足,故式是个两时间常数相差较大的二阶环节,根据二阶工程设计法，需用比例积分调节器来校正系统。比例积分调节器的传递函数为若用式中的抵消式中，即选择，再比较与的系数，求得，最后得到调节器的形式式中前面已求得比例积分调节器的脉冲传递函数形式为对应的差分方程为式中数字控制器的输出数字控制器的输入数字控制器中有积分项，在处理积分项时必须防止积分整最化误差和积分饱和给控制系统带来的影响。.单片机组成的系统硬件由单片微机算机组成数字控制器，实现单回路温度调节，单片机组成的系统硬件电路如图所示，选用的是系列的单片机。外部程序存贮器扩展单片机片内不带程序存贮器，必须在片外扩展，用来存放数字控制器的算法程序常数以及其它程序。需要外接振荡频率源，单片机才能工作。将其和引脚接外部晶体振荡器。单片机的引脚接电源，其直接从外部了程序存贮器中取指令或常数。但程序存贮器不能直接与单片机的总线相连。这是因为，单片机中没有截然分开的地址线和数据线，而是由双向口总线分时传送地址和数据。单片机的时，为地址有效。利用的下降沿把单片机发出的地址锁存到锁存器中。接着单片机利用程序存贮器选通信号，使程序存贮器的片选端有效，选通外部程序存贮器，把其中的程序或常数取到总线上，同时的总线变为输入方式。二输入通道转换器护展，片内不带转换器件，用于闭环反馈控制时，必须扩展转换器。如图所示，芯片的地址锁存允许信号，由的写信号和锁存的低位地址线或非后经反相产生，因的是在脉冲上升沿锁存通道地址，而单片机的的脉冲的下降沿有效。信号有效时，把地址线上的状态写入的地址锁存器中，作为通道选择信号。表是通道号与地址线状态的对应关系。信号直接由和经“或非”后产生，作为起动转换的信号。的上升沿将逐次比较寄存器清零，为逐次比较作准备。其下降沿使逐次比较开始。转换期间信号变成低电平，经个时钟周期后转换结束，将转换的数字量存入。表地址译码与通道号对应表通道号内部三态锁存器中，并且变为高电平。单片机经端检测到高电平后得知转换结束，可以取走转换的数字量。转换器的调试根据图编写如下调试的程序。定义的设备号为，因为当锁存的地址时，芯片才可能被选中。另外，在程序中当时选通通道。单片机复位时，从单元执行条跳转指令，指向应用程序的首地址。当执行，指令时，为低电平，单片机的信号有效，与“或非”后产生，启动转换。同时该正脉冲经非门反相后送入的，在其上升沿时锁存通道号地址。从端输入的模拟量经转换完毕后，产生转换结束信号。当执行指令，时，为低电平，产生信号，为芯片形成转换器的输出允许信号。此时的三态输出锁存器中的数据送到总线上。由单片机读入并存入中。用同样程序可调试输入通道及其它通道。炉温给定值输入通道选择为炉温给定值输入通道。用外部给定拟信号的方式设置给定值。这种外部给定的方式要求给定电压稳定。因为给定电压的波动会引起炉温的波动。通过实验的方法建立电压与温度的对应关系。当操作者旋动电位器的动端给定电压值时，就给出了炉内温度应稳定的值。除了外部给定模拟电压外，还有种内部给定的方式。在内存设定个单元存放给定值对应的数字量，这种给定方式不需占用任何输入通道，也不受外部电源波动的影响。反馈量输入通道选择作反馈量输入通道。在反馈通道中，采用镍铬考铜热电偶作为检测元件。它将温度转换成对应的电势。热电偶产生的热电势是很微弱的电信号，与温度成非线性关系，必须经过非线处理，放大到定值后供转换器转换成数字量。这里选用的放大装置是标准的Ⅱ型温度变送器。三输出通道输出通道包括转换接口片和功率放大电路两部分。转换器的护展利用单片机的端口扩展转换器。把的位数据线直接接到的口上，数据从口输出到转换器中转换成模拟量。由个位输入寄存器，个位寄存器和个位转换器三部人组成。当和均接地，保持高度电平时，两个寄存器接成直通式，转换器的输出随着端口上的数据变化。单片机只需执行条输出指令，就可将累加中的内容转换成模拟电压。放大电路在与晶闸管调压器之间需加放大电路，以便将数字控制器输出的电压值放大。在输出通道中采用的是，这是片两级放大器。放大器的输出端接到晶曾管调压器中，改变晶曾管的导通角，调节电阻炉的加热电压。输入输出通道的联合调试将端接入电压可变的电源中。在运算放大器的输出端接入电压表，当执行以下程序并改变端电压时，输出端电压表的读数将随着改变。地址单元目标代码原程序说明，定义芯片设备号，选通通道起动转换,转换完，取数据,转换.系统的软件设计单片机组成的系统，其软件包括主程序定时中断程序数字控制器算法程序乘法子程序，转换及采样程序数字滤波程序以及输出值处理程序等。数字控制器算法程序由式得到炉温中数字控制器的差分议程。为防止积分整量化误差和积分饱和给系统带来的影响，必须对式进行改写式中式就是积