武汉理工大学计算机控制技术课程设计说明书 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 后通过的变化观察系统的动 态性能。 关键字计算机传感器 ， ， ， ， ，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武汉理工大学计算机控制技术课程设计说明书 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。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  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 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 ， 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， ， ，项为积分项的开关系数  武汉理工大学计算机控制技术课程设计说明书 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 ， 目录 设计任务及分析 方案设计 总的设计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武汉理工大学计算机控制技术课程设计说明书 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。， ， ，  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