文档介绍：温度测量实验报告
上海交通大学材料科学与工程学院
实验目的
掌握炉温实时控制系统结构图及其电压控制原理；
通过数据采集板卡，对温度信号（输入为电压模拟量）采集和滤波；
通过数据采集板卡，输出模拟电压量到调节器；
通过观测温度曲温度测量实验报告
上海交通大学材料科学与工程学院
实验目的
掌握炉温实时控制系统结构图及其电压控制原理；
通过数据采集板卡，对温度信号（输入为电压模拟量）采集和滤波；
通过数据采集板卡，输出模拟电压量到调节器；
通过观测温度曲线，实施手动调节输出电压，使得温度曲线与理想波形尽量接近;
用增量式PID控制算法控制炉温曲线。
实验原理
（一）炉温实时控制系统结构图
（二）输出控制电压与工作电压的关系
10
板卡输出控制电压X220 加热炉加热电压=
（三）电压控制原理
220V电压
控制电压
0-2 2OV
kJ
（四）温度与电压的关系
700 °C
温度=电压X 4
PID控制算法公式
△u(k) = Ae (k) — Be (k — 1) + Ce(k — 2)
其中：A = Kp(1 + 工 + 乌)；B = Kp(1 + 2 乌)；C = Kp 乌。
u(k) = u(k — 1) +Au(k)
手动控制炉温参数选择及理由
加热电压：4V
理由：本套实验装置加热速度很快，若加热电压过高(高于5V)则会导致升温过快从而有可能损坏实验装置，而若加热电压过低则会导致升温过慢，浪费时间。综合实际情况以及上述分析，本组成员决定将加热电压设置为4V。
PID炉温控制参数选择及理由
表1 PID炉温控制参数
初始温度/C
滤波长度
周期/s
K P
T/s 1
T/s D
130
10

1
20

选取理由
周期：由于温度滞后性较大，因此周期应当大一些。。
Kp：由实际经验可知，-。此处本组取了中间值1。
［：实际操作过程中，本组同学发现若4较小，超调量就会很大。所以这里将4取得大一些，设置为20s。
T；小组成员发现炉温滞后现象非常严重，因此TD不得不调大一些，。。