- 1、本文档共16页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
LOGO水温控制系统
Company Logo LOGO LOGO 水温控制系统 实验目的 一 以8051单片机为控制核心,精密数字温度传感器DS18B20构成信号采集电路,过零检测双向可控硅输出光电耦合器MOC3041构成后向控制电路,利用大林控制算法,通过交流功率控制技术对加热系统的水温进行控制,在40℃到100℃范围内任意设定目标温度。 目的 实验原理 温度信号采集部分 AT89C52 控制核心 交流功率控制电路 加热装置 PC机 温控系统 整体框图 二 实验原理 温度自动的控制算法-----大林算法 水温控制系统 功率控制技术 --------调功法 二 实验原理 二 1 温度自动的控制算法-----大林算法 大林算法的设计目标是设计一个合适的数字控制器,使整个闭环系统的传递函数相当于一个带有纯滞后的一阶惯性环节即 其中 为对象的时间常数,θ为对象的纯滞后时间,且θ=NT(N为正整数)。 根据控制理论,大林算法的数字控制器的最终表达式为 实验原理 二 其中y(n)——n时刻的输出值; e(n)——n时刻的误差值; e(n-1)——n-1时刻的误差值; y(n-N-1)——n-N-1时刻的输出值。 由此可见:只需记录当前误差e(n)和上次误差e(n-1),以及上次控制量y(n-1),前(N+1)次控制量y(n-N-1)就可以产生现行控制量y(n)。因此,当前控制量y(n)控制电压序列值可以很容易地由计算机得以实现。并且,可通过适当选择系数A,B,C,(1-C)使得y(n)具有最小超调的系统响应。 实验原理 二 调功法就是通过控制交流电的通断来实现功率控制的目的。一般在实际应用是通过控制继电器或者晶闸管的通断来实现交流市电的通断,这样也实现了弱点对强电的控制。 调功法具有控制相对简单,且容易实现的特点。 2 功率控制技术------------调功法。 实验内容 用DS18B20数字温度传感器,由一条总线直接获得串行数据。此器件可由程序设定为9、10、11、12位,当取12位时最小分辨度为0.0625度,一次转换间隔为750ms。该电路成本较低,而且精度较高,是一种相当合适的作为缓变或者恒定温度传感器。 三 温度采集模块 实验内容 功率控制是通过结合光电耦合器MOC3041来控制双向可控硅BT138的通断,以达到控制功率的目的。 三 功率控制模块 实验内容 三 软 件 部 分 实验器材 50W 电热炉 B E C D A SG1733SB3A 直流稳压电源 Tektronik DS 1002 60MHz 示波器 Tektronik AFG310 信号源 联想双核 计算机 DS18B20 : BT138: 四 测试结果与分析 五 测试环境:1升净水,350W的电热炉,室温25°C,自然散热 测试方法:设定三个不同的控制温度,比如: , 在每个控制过程中调整大林系数,从室温开始对被控对象加热控制, 利用我们现有的Visual C的温度描迹软件,绘出这三个控制 过程的曲线,并通过曲线确定每个控制过程的超调量、 过渡时间和静态误差等等(见下分析表5-1所示), 从而确定合适的大林系数 Company Logo 附:测试表 单位°C 分析表格 温度范围 A C 超调量 过渡时间(s) 静态误差 25~ 25~65 25~85 测试表格 各系数的取值 根据上面的分析,我们选择大林算法的各系数如下表 大林算法的各个系数 各个系数的取值 A B C N 测试表格 分段测试 基于上面的系数调整,采用合适的大林系数,从室温开始对被控对象进行分段控制,即 45~55 , 55~ 70和 70~ 90,(单位:°C)利用自编的Visual C温度描迹软件记录每一段的控制曲线,从而计算每一段的超调量、过渡时间和静态误差等等 温度范围 A C 超调量 过渡时间(s) 静态误差 44~ 55°C 54~70 °C 69~90 °C * * Company Logo LOGO LOGO * *
文档评论(0)