文档介绍：第券第期沈阳工业大学学报凡
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年月
带比预估计器的微机温控系统
孙廷玉张家鸣
摘要
本文阐述了卡式微机对电炉温度实现自动控制的原理, 及自动控制系统的组成
和设计方法。该系统可根据需要实现带预估计器的和不带预估计器的两种控制规律, 可实
现有台阶和无台阶两种输出。本系统既可实用于小容量的热处理炉又可作为微机控制技术课的实验装置。
关键词微型计算机温度控制, 系统
前言
目前在生产中应用的电炉多数是用仪表控制的, 属于断续控制, 控制精度低, 一般稳态
误差在士℃以上, 超调量也很大, 一般在肠左右。而采用微机控制电炉不但能显著克服
用仪表控制所存在的缺点, 而且能充分发挥微机控制灵活, 功能强, 便于对多台炉子实现集
中控制等优点, 同时还可显著地提高控制性能。
系统结构
该系统结构如图所示
橄月机致字触发昌可控硅电护
软件泊故变送份
图微机温控系统框图
本文于年月日收到
沈阳工业大学学报年
该系统可分为以下几部分
微型机, 该机字长位, 内存容量。
数字触发器, 该装置是利用的零通道, 比较器, 单稳和反相
器等组成。
执行机构, 双向可控硅交流调压。
检测元件, 镍铬镍铝热电偶。
被控对象, 一—一型工业电炉, 额定功率, 电压, 温度℃。
变送器, 一型温度变送器, 输出。一。
八〕片子,
控制原理及接口电路设计
为了控制方便、灵活, 该系统接口电路笼将扣片子通过和相连。将经
加片子得到的温度采样值经数字运算后, 输出控制量去改变零通道的付间常数, 完成
数字触发, 达到改变炉子两端电压的目的。其原理如图所示。
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, 双向可控硅
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计数脉冲
图微机温控系统原理图
第期带预估计器的微机温控系统
控制程序设计
用微机实现炉温的自动控制, 其核心是控制算法的实现, 为抑制超调量和提高控制精度
以及被控对象滞后特性对系统性能的影响等, 我们采用了积分分离式, 增量式算法或带
预估计器的积分分离式, 增量式算法, 以及设门槛电压等措施。
程序完成的主要功能如下
定时采样
惯性滤波, 十, 叭一
当输出温度达到某一个值时, 进行预定算法的运算。
①增量式的算法
一〔一。一〕,
其中‘一及一为第次采样的误差信号。
为第次采样微机输出的控制信号。
②带预估计器的增量式算法
二一尸〔一一〕,
、
其中及一一
一’、一。一一, 〔友一一一一〕
采样周期
, 被控对象时间常数
二纯滞后时间
一冬
定时保温, 标度变换, 线性化处理, 上下限报警等。
为满足以上要求, 控制程序包括两部分
主程序输入原始数据, 清中间结果单元, 、, 初始化。
中断服务程序启动, 数字滤波, 实现两种算法, 上下限报警, 显示温度等。程序
框图如图所示。
系统的理论分析
众所周知, 在温控系统中, 由于炉子的,’间常数很大, 所以被控对象的数学模型可用一