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《電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)畢業(yè)論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)摘要溫度是工業(yè)生產中常見的和最基本的參數(shù)之一，一般物理變化和化學變化的過程都與溫度密切相關，因此生產過程中常需對溫度進行檢測和監(jiān)控。實驗室的回轉式電阻爐是一個具有較大純滯后和時間常數(shù)的溫度對象的特點，本設計根據(jù)這個特點選擇了PID調節(jié)規(guī)律。根據(jù)設計要求的控制精度選擇了單回路控制系統(tǒng)。本設計選用了兩套設計方案，第一套方案是基于DDZ—Ⅲ型儀表設計的控制系統(tǒng)，在第一套方案中先組成開環(huán)系統(tǒng)測量溫度對象特性，并根據(jù)對象特性計算出PID控制器的控制參數(shù)。在做成閉環(huán)控制系統(tǒng)之后，還需要手動調節(jié)PID
2、參數(shù)，使PID參數(shù)達到最優(yōu)。第二套是基于數(shù)字儀表PID調節(jié)器設計的控制系統(tǒng)。所以第二套方案實施更為簡單方便，控制精度更高，所組成的系統(tǒng)也更加可靠。由于兩套設計方案的控制系統(tǒng)及控制規(guī)律一致，故在本設計中主要介紹了第一套方案。關鍵詞：電阻爐；PID；單回路控制系統(tǒng)DesignandRealizeTemperatureControlSystemofResistanceFurnaceAbstractTemperatureisoneofcommonandthemostbasicparametersintheindustria
3、lproduction.Generalphysicalandchemicalchangeshaveacloserelationshipwithtemperature,asaresult,generallyspeaking,itisnecessarytodetectandmonitortemperatureduringproduction.Typeresistancefurnaceoflaboratoryissuchatemperatureobjectthathasabiggerpurelaggingandatemp
4、eratureconstant,thedesignchoosesaPIDadjustmentprinciple.Accordingtothecontrolpreciseofdesignrequirements,thedesignchoosesasinglecircuitcontrollingsystem.Thedesignchoosestwodesignplans:ofwhichthefirstoneisaDDZ-IIIinstrument-basedcontrolsystem,inwhichanopenloops
5、ystemismadeupoftosurveythefeaturesofthetemperatureobject,withwhichcalculatethecontrolparametersofthePIDcontroller,andafteracloseloopcontrolsystemismadecompletely,itisnecessarytoadjusttheparametersofthePIDcontrollermanuallytogetthebestparametersforPID;thesecond
6、oneisashimadenPIDadjuster-basedcontrolsystem.Thus,thesecondplanissimplerandmoreconvenientwhenimplementingandismoreprecisewhencontrolling.Thesystemthatismadeupofthesecondplanismorereliable.Asthecontrolsystemsandcontrollingprinciplesofthetwodesignplansareconsist
7、ent,thedesignfocusesonintroducingthefirstplan.Keywords:resistancefurnace;PIDadjustmentprinciple;singlecircuitcontrollingsystem.第一章電阻爐溫度對象特性測試本設計求取電阻爐溫度特性的數(shù)學模型采用的是實驗辨識方法（響應曲線法），當先使電阻爐達到一個穩(wěn)態(tài)（溫度為150℃時），在達到穩(wěn)態(tài)后給電阻爐一個階躍信號（大小為30V），用記錄儀記錄下電阻爐溫度在階躍信號作用下被控對象隨時間變化的特性曲線，測
8、量電阻爐溫度對象特性曲線的框圖如圖1.1所示：圖1.1電阻爐溫度特性測量原理框圖根據(jù)實驗側得得對象特性曲線如圖1.2所示：圖1.2對象特性曲線根據(jù)圖3.2所示，階躍輸入幅值為30，則增益K可按下式求取：(1.1)時間常數(shù)T及延遲時間τ可用作圖法確定:在圖3.2的對象特性曲線的拐點P做切線，切線與時間軸交于A點，而與特性曲線穩(wěn)態(tài)值的漸近線交于B點，則OA對應延
