开题报告----基于温度控制系统算法研究.doc

毕业设计/论文 开 题 报 告 课 题 名 称 基于温度控制系统算法研究 （系统程序设计与调试） 类 别 毕业设计 系　 别 XXXXXXXXXXXXXXXXX 专 业 班 XXXXXXXXXXXXX 姓　 名　 XXXXXXXXXXX 评 分 指 导 教 师 毕业设计开题报告 学 生 姓 名 XXX 学 号 XXX 专业班级 XXX 系别 XXX 指导教师 XXX 职称 教授 课题名称 基于温度控制系统算法的研究（系统程序设计与调试） 1.课题研究的目的和意义 1.1 课题的研究目的 温度是工业生产中很重要的一个热工参数，它直接影响到产品的质量和性能。现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面，随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服务于社会随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中，温度是一个非常重要的过程变量。例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。 单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。 2.1本课题研究的主要内容 设计并制作一个温度自动控制系统，控制一封闭木盒内的温度（其内空间为100mm×100mm×100mm）。系统的示意图如图1所示。 图1温度控制系统示意图当温度达到某一设定值并稳定，波动±1℃以内。 当设定的调节温差为15时, 尽量减少达到稳定状态的调节时间，并要求超调量3℃，稳定状态的温度波动±1℃以内。 能记录并实时显示温度调节过程的曲线, 显示的误差绝对值小于2。图2 闭环温度自动控制系统框图 3研究方法及技术途径 3.1课题研究的方法 本系统以MSP430单片机中心控制器。单片机MSP430作为该系统的控制核心，以实现对系统温度的自动控制与可调。数据转换单元和检测单元为本课题的讨论重点，经过仔细比较和论证本设计选用高稳定性、高精度、低价格的四位半、双积分型AD转换器ICL7135实现数据的转换。系统采用陶瓷半导体制冷片TEC1-12706作为加热、制冷的换能元件。选用性能较好的线性温度--电压传感器LM35DZ来采集温度信号。最后由MSP430产生的PWM波通过光耦隔离器件经线性变换电路产生0--12V可调电压，并通过对继电器的通断调节来实现制冷片的加热与制冷，从而实现对控制对象温度的自动调节。 3.2课题研究的关键技术 该课题主要应解决两方面的问题：强电和弱电的隔离及对制冷片的加热与制冷的控制。本系统的关键技术是对PWM波的变换部分电路的设计，这里我们准备利用由PID算法产生的控制量送一个端口，经光电隔离，稳压、放大，RC滤波，最后经射级跟随电路，功放达林顿管TIP122实现电压可控，通过对继电器的切换来实现制冷片的加热与制冷，PWM波的线性变换来实现该要求。 4实施计划 2009-2010学年度第二学期 第1至4周 查阅资料，翻译外文资料，撰写开题报告 第4周 进行开题报告答辩 第5至10周 进行毕业设计的理论研究，方案设计，软硬件设计，工艺设计，实验测试等 第11周 中期检查 第11至13周 撰写毕业设计论文并完成初稿 第14至15周 指导教师检查，批改论文；学生修改论文，定稿 第15周 毕业设计答辩资格审查 第16周 毕业设计答辩 5主要参考文献 [1] 陶