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微波加热器温度自动控制系统的研究与设计
资料介绍
微波加热以其加热迅速、高效及安全等优点成为一种新的加热方式，目前已成为实验室加热的首选方式。温度是衡量加热效能的重要参数，因此具有温度自动控制功能的微波加热器设计与开发有着广阔的应用前景，可以满足生物医学工程领域，实验室科研等有关恒温加热要求。
本文设计了一种基于STC89C52单片机控制的微波加热器温度自动控制系统，主要阐述构成该系统的基本原理、硬件电路组成以及相应的系统仿真。与传统的PID控制相比,模糊自整定PID控制算法具有调节时间短、过渡过程平稳、抗干扰性能好等优点。所做主要工作如下：
(1)对微波加热器的整体结构进行设计。针对微波加热的特点，通过理论分析，对微波加热器的波导和加热腔尺寸进行了优化和设计。
(2)设计温度自动控制电路。通过红外温度传感器进行温度测量，利用单片机LCD进行温度实时显示。采用脉冲调制技术和过零触发晶闸管调压控温策略，实现微波加热器温度的自动控制。
(3)本文以模糊PID控制算法为基础，设计了以单片机为主体的，能进行较复杂的数据处理和复杂控制功能的自动控制器，单片机根据输入的各种命令，进行PID算法得到控制量，输出脉冲触发信号，通过过零触发电路驱动双向可控硅，从而控制加热系统的温度。
(4)利用Cohn-Coon公式，对微波加热器的控制系统进行建摸，确定系统的传递函数。结合确立的系统模型，利用Simulink工具对微波加热器采用的模糊自整定PID控制算法进行了大量仿真实验。
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