PID烙铁恒温控制器设计与制作

1、2013学年第二学期实训报告PID烙铁恒温控制器设计与制作学生姓名:吴祖军学生学号:20102537所在班级:10级电科(2班指导老师:蒋群实训地点:理工楼一.实训的目的及意义通过“PID烙铁恒温控制器设计与制作”,加深对自动控制PID的理解和认识。掌握什么是P控制器,什么是I控制器以及什么是D控制器,并学会把它们组合起来一起进行控制。“PID烙铁恒温控制器”实质是就是通过温度的改变来控制输出量,从而控制输入量。通过烙铁温度的改变来控制热敏电阻的阻值,来影响输出量。二.实训实验原理R1 51kU1ALM358D32481U1BLM358D56487U2ALM358D32481U2BLM358D

2、56487VCC5VC1 10uFR250kKey=B 50%R310kR410kR510kR651kR7100kKey=A50%0VCC43R8100kR951k6R10510R1151kC210pFC310uFC41uFLED111R12100k12R13100k1327XMM1VCC5VVCC5VR1410k158VCCVCC1510 三. 实训实验步骤1.在电原理图中,包括了两个惯性环节,一个比例环节和一个微分环节。其中,积分环节可以看成是惯性环节的特殊情况。NTC热敏电阻是具有负温度系数的电阻,它随着温度的升高,电阻值是减少的。在实验中我们用电烙铁来影响热敏电阻。2.比例环节的模拟电

3、路及其传递函数如图1-1。G(S= -R2/R1可以知道图中比例环节的传递函数是G(s=13.惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-2。G(S= -K/TS+1 K=R2/R1 T=R2C 可以知道图中第一个惯性环节的传递函数G(s=-(R7/R5/(R7*C1+1。第二个惯性环节的传递函数是G(s=-(R12/R6/(R12*C2+1。4.比例+微分环节的模拟电路及传递函数如图1-5(未标明的C=0.01uf。G(S= K(TS+1K=R2/R1,T=R2C可以知道当R2=R1是就组成了一个理想的一阶微分环节,图中的一阶微分环节的传递函数是G(s=-(R9/R14(R9*C9+1。5.参照热

4、敏电阻当阻值为10K的各项参数如下:已知条件B常数3380单位k创建人:LXF 日期:2008-6-11R值10计算公式:Rt =R*EXP(B*(1/T1-1/T2说明:1、Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值;2、R是热敏电阻在T2常温下的标称阻值;3、B值是热敏电阻的重要参数;4、EXP是e的n次方;5、这里T1和T2指的是K度即开尔文温度,K度=273.15(绝对温度+摄氏度;温度T1 阻值Rt温度T1阻值Rt温度T1阻值Rt温度T1阻值Rt-40 235.83075593225.795966881445.070437823861.4580779678-39 221.6724098132

5、4.673611964454.9034011598871.4204703156-38 208.47382602423.607666567464.7428627464881.3840329328-37 196.16305694522.594945784474.5885344983891.3487237721-36 184.67403487621.632463086484.4401425688901.314502486-35 173.94605364720.717416866494.2974265762911.2813303512-34 163.92329912819.847177965504.1

6、601388769921.2491701959-33 154.55449 19.0192751 4.02804393 1.2179862376 8111 881 3314-32 145.792160681018.231399185523.9009174074941.1877444861-31 137.592973521117.481363273533.7785460774951.1584117439-30 129.916738431216.767123414543.6607267421961.1299564843-29 122.726455061316.086755023553.5472659

7、437971.1023483265-28 115.98798391415.438447903563.4379794071981.075558075-27 109.669807111514.820498836573.3326915609991.0495576687-26 103.742810931614.231304683583.23123508491001.0243201323-25 98.1800873621713.669355966593.13345048391010.99981952932-24 92.9567534361813.133230897603.03918568521020.9

8、7603091812-23 88.0497863131912.621589814612.94829565811030.95293030945-22 83.4378728352012.133170007622.86064205551040.93049462625-21 79.10127212111.666780884632.77609287481050.90870166515-20 75.0216899022211.221299475642.69452213721060.88753005982-19 71.1821639242310.795666238652.61580958551070.866

9、95924602-18 67.5669587172410.388881138662.5398403981080.84696942817-17 64.16146956625 10 672.46650491721090.8275415475-16 60.952134444269.628131096682.39569839471100.80865725166-15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 57.92635 9.272431 2.327320 0.790298 27 69 111 3332 9585 7488 86564 5

10、5.07241 8.932106 2.261276 0.772449 28 70 112 4241 4055 335 36406 52.37942 8.606401 2.197473 0.755092 29 71 113 5349 7588 73 34467 49.83725 8.294606 2.135825 0.738212 30 72 114 2709 2436 5255 00302 47.43646 3044 45.16827 1181 31 32 7.996046 5557 7.710085 586 73 74 2.076248 1341 2.018661 6054 115 116

11、0.721793 10832 0.705820 98028 43.02449 7.436120 1.962989 0.690281 33 75 117 1729 2907 4509 46703 40.99749 7.173579 1.909158 0.675160 34 76 118 4622 6969 4793 92404 39.08016 6.921923 1.857098 0.660446 35 77 119 4223 0346 6391 19385 37.26586 165 36 6.680637 9874 78 1.806742 8702 120 0.646124 58683 35.

12、54839 6.449239 1.758026 0.632183 37 79 121 008 0516 9629 86263 33.92196 6.227265 1.710889 0.618612 38 80 122 2772 9994 4244 21257 32.38117 6.014282 1.665271 0.605398 39 81 123 3574 4362 3514 24268 30.92096 5.809874 1.621116 0.592530 40 82 124 9714 448 31 95752 29.53662 5.613649 1.578370 0.579999 41 83 125 6693 3318 2214 74472 28.22372 5.425234 1.536981 0.5677943 42 84 126 5086 4036 2533 6007 26.97812 5.244275 1.496899 0.555904 43 85 127 9124 8792 7166 91342 6.在实际的实训中，采用的热敏电阻是用可变电阻来代替的，用的是 90K 的可 变电阻。采用公式 Rt=R EXP(B(1/T1-1/T2。并取温度上线为 60