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温控系统的设计及仿真论文.doc

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温控系统的设计及仿真论文.doc

浙江工业大学浙西分校毕业设计(论文)-1-第1章引言1.1课题的提出及意义温度是生产过程和科学实验中非常普遍而又十分重要的物理参数。在工业生产过程中,为了高效地进行生产,必须对生产工艺过程中的主要参数,如温度、压力、流量、速度等进行有效的控制,其中温度控制在生产过程中占有相当大的比例。准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的重要条件。而且在我们的日常生活中也使用微波炉、电烤箱、电热水器、空调等家用电器,温度与我们息息相关。另外在各高等院校的实验室中,无不将温度作为被控参数,构成微机测控系统,供学生作综合实验或课程设计。可见温度控制电路广泛应用于社会生活的各个领域,所以对温度进行控制是非常有必要和有意义的。可是由于温度自身的一些特点,如惯性大、滞后现象严重、难以建立精确的数学模型等,使控制系统性能不佳。在关于温度控制的绝大部分文献资料中,控制结果都是有超调的,而且很多时候超调量较大,本论文是基于这一特点,研究一种控制方案,将其用于大部分温控场合,都能达到零超调,且调节时间快,稳态误差也非常小的理想效果。另一方面也是基于控制实验室建设的需求,将其用于对实验电烤箱温度进行控制,达到调节时间短、超调量为零且稳态误差在±1℃内的技术要求。1.2文献综述1.2.1工业温度控制发展简介目前先进国家各种炉窑自动化水平较高,装备有完善的检测仪表和计算机控制系统。其计算机控制系统已采用集散系统和分布式系统的形式,大部分配有先进的控制算法,能够获得较好的工艺性能指标。而我国的温度控制系统的发展大致经历了三个阶段:第一阶段:基地式仪表。第二阶段:单元组合式仪表。第三阶段:微机控制阶段。温度微机控制系统取代模拟控制系统,克服了其调节精度差、可靠性不高的缺点。由于计算机具有高速的数据运算处理功能和大容量存贮信息的能力,使得此类系统稳定可靠、维护方便、抗干扰能力强,而且可以采用先进的控制算法以进一步提高控制性能。1.2.2温度微机控制系统控制方案浙江工业大学浙西分校毕业设计(论文)-2-计算机技术的发展极大地推动了工业控制系统的进步,而现代控制理论的发展,人工智能技术的深入研究,为控制系统的理论领域增加了新的内容。计算机硬件与控制软件的紧密结合必然导致新型的微机控制系统的出现。温度微机控制系统常用的控制方案有以下三类:经典控制方案、基于现代控制理论的设计方案和智能控制方案。智能控

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