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电阻炉温度控制系统研究
资料介绍
本文对工业对象中主要的被控参数电阻炉炉温进行了研究，并对成阳纺织机械厂的原电阻炉控制系统进行了改造，克服了原有设备存在的缺陷。完成了以AT89C51为控制核心的控制系统的结构、功能设计，实现了硬件电路和软件编程。提出了一种PID控制的方法，即只调节Kp一个参数，来实现PID调节器的参数整定。与常规的PID三个参数调整相比，省时、高效，为实现简易的自整定控制带来方便。 本文共分为六个章节进行阐述，第一章为绪论。主要介绍了电阻炉温度控制系统的国内外发展现状及本论文的主要研究内容。第二章是系统的总体设计方案。论述了系统的组成和控制回路的设计，分析了单片机炉温控制系统的工作原理和工作过程。第三章为系统的硬件设计。本系统的硬件电路以AT89C51单片机为核心，外围配置了数据采集电路、功率控制电路、键盘与显示电路、声光报警电路和存储电路；实现了对温度信号的数据采集、处理、存储、显示，系统的故障自诊断等功能。第四章为系统控制规律的研究，采用一种PID控制方法，通过只调节Kp一个参数，来实现PID调节器的参数整定，从而提高系统工作效率。第五章为系统的软件设计。系统的软件包括管理程序和控制程序两个部分，程序设计采用了模块化设计结构，软件程序主要包括主程序、中断服务子程序、数字滤波子程序、PID算法子程序、标度变换子程序等。第六章为计算机仿真。电阻炉为一阶惯性纯滞后对象，根据电阻炉的特性，建立了被控对象的传递函数，运用MATLAB软件对被控对象进行了仿真，并调节Kp的值，得到较为理想的阶跃响应曲线，使系统具有良好的控制效果和动态稳定性。
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