DOC《温度控制系统设计》

第四章 系统功能及使用方法 4.1 温度控制系统的功能 本系统的温度显示范围:18.0℃~42℃,显示精度:0.1℃ ,可使控温箱体内的温度恒定在18℃~40℃范围内的任意温度上. 4.2 温度控制系统的使用方法 F1 显示当前箱体内的温度值 F2显示控制量的大小 F3显示当前温度与设定温度之间的差值 F4设定目标温度值

第五章 系统测试及结果分析 5.1 硬件测试 5.1.1调试流程 稳压电源:调节稳压电源对应的变阻器,使输出为5V;

确定中断源工作正常;

确定温度传感器数字电路工作正常;

温度传感器模拟电路:(1)调节电桥满足铂电阻额定电流1mA;

(2)在17摄氏度调节零点;

(3)升温到一个较高温度,确定覆盖范围;

(4)任意选定温度,验证;

确定温度控制器数字电路工作正常;

温度控制器模拟电路:(1)设定温度控制量的模为0,调节调零变阻使338的电压为零;

(2)设定温度控制量的模最大255,调节范围控制电阻,使338输出的电压为所需的最大值8V;

(3)取任一中间量验证(4)改变温度控制量方向,检验继电器动作;

(5)验证有载工作. 5.1.2 一些调试技巧 硬件调试的时候,不能盲目的调试,应该首先分析一下原因,这一点可以通过测试硬件中的关键点来得出,再去调试相应的部分;

调试的主要方法是测试相应部分电源特性和焊接联通性,若未解决再察看电路的完整性,再无问题则需要检查设计原理. 5.1.3 调试中遇到的问题及分析 串扰: 可以采用诸如模、数、功率分离,一点接地等方法来避免串扰;

2. D/A输出经电平转换至但联调加入后向通道LM338时电平转换不起作用.解决方法:调试发现联结LM338后降低2.5V电平的LM385失效,判断是有电流倒灌,经计算是由于LM338电路的电阻太小导致电流太大使LM385的偏置失效,改正后电路正常工作. 5.2 软件调试 PID算法系数整定 a.确定比例增益P 确定比例增益P 时,首先去掉PID的积分项和微分项,一般是令Ti=

0、Td=0,使PID为纯比例调节.输入设定为系统允许的最大值的60%~70%,由0逐渐加大比例增益P,直至系统出现振荡;

再反过来,从此时的比例增益P逐渐减小,直至系统振荡消失,记录此时的比例增益P,设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%.比例增益P调试完成. b.确定积分时间常数Ti 比例增益P确定后,设定一个较大的积分时间常数Ti的初值,然后逐渐减小Ti,直至系统出现振荡,之后在反过来,逐渐加大Ti,直至系统振荡消失.记录此时的Ti,设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%.积分时间常数Ti调试完成. c.确定积分时间常数Td 积分时间常数Td一般不用设定,为0即可.若要设定,与确定 P和Ti的方法相同,取不振荡时的30%.

第六章 进一步讨论 (1) 针对被控对象的非线性,设计分段式变参数控制算法,对不同的温度段使用不同的参数. (2)采样中断使用的是单片机的内部定时器,会占用较多的系统资源,可以考虑改用外部定时器,用中断口1. (3)可以........