高精度铂电阻温度调节器

摘要

为了满足工艺对温度控制精度的要求,必须解决两个问题:一是温度测量精度要高;二是温度控制精度要高.为了提高温度测量的精度,提出了如何消除热电阻的连接导线电阻随环境温度变化、放大器的零点漂移、放大器放大倍数的变化对温度测量的影响.对于啤酒生产工艺中发酵罐的温度控制,其时间常数较大,且又是按一定的时间.温度曲线进行控制的,采用常规的PID调节规律很难达到理想的控温精度的要求,因此采用模糊控制方法对其进行控制.在一般的模糊控制系统中,考虑到模糊控制器实现的简易性和快速性,通常采用二维模糊控制器结构形式,它具有类似于常规PD控制器的作用.采用该类模糊控制器的系统有可能获得良好的动态特性,但静态性能不能令人满意.为获得较高的稳态精度,改进了模糊控制器的结构,在模糊控制器中引入积分作用.通过实际生产的运行,该控制器的各项指标达到了设计标准,满足了生产工艺对温度控制精度的要求.

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

1绪论

1.1课题的来源、目的及意义

1.2单片机控制系统在发酵过程中的应用

1.3发酵过程控制方法概述

1.3.1发酵过程的单片机控制系统

1.3.2发酵过程模糊控制应用

2系统的构成方案

2.1啤酒发酵过程简介

2.2系统方案设计

2.2.1系统技术性能要求

2.2.2单片机控制器的结构

2.2.3控制算法的选择

3硬件电路设计

3.1概述

3.2信号处理及放大电路

3.2.1恒流源电路

3.2.2放大器

3.2.3差值比率法工作原理

3.3单片机外围接口电路

3.3.1模数转换电路

3.3.2 示/键盘接口电路

3.3.3输出电路

3.3.4时钟、外部数据存储器及CPU监控电路

4系统软件设计

4.1 概述

4.2系统监控程序

4.3键盘扫描模块

4.4显示模块

4.5采样模块

4.6系统时钟控制模块

4.7程序设计中注意的问题

5模糊控制的应用研究

5.1模糊控制概述

5.1.1模糊控制特点

5.1.2模糊PID控制器的特点

5.2基本的数字PID算式

5.2.1 PID调节器的控制规律

5.2.2数字PID控制算法

5.3基本PID参数的整定

5.3.1凑试法确定PID调节参数

5.3.2扩充响应曲线法

5.4应用模糊控制进行PID参数在线自校正的方法

5.4.1建立语言变量的模糊子集赋值表

5.4.2建立基本模糊控制器的控制规则

5.4.3计算PID参数校正量查询表

5.5程序实现

5.6控制效果

结论

参考文献

附录

1键盘/显示、时钟和外部数据存储器部分原理图

2输入与信号处理部分原理图

3输出部分原理图

在学研究成果

致 谢