畢業(yè)論文（設計）高精度溫控系統(tǒng)的設計

1、1引言溫度控制在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和生活中是典型控制對象，溫度控制具有升溫單向性、大慣性、純滯后、時變性等特點，很難用數(shù)學方法建立精確的模型和參數(shù)。由于電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，溫度控制的各種設備和產(chǎn)品在國內外得到迅速普及，溫度控制器正向集成化、智能化的方向迅速發(fā)展[1]?，F(xiàn)代工業(yè)應用的工控產(chǎn)品在溫度控制精度上要求越來越高，因此，對高精度溫度控制器的研究很有必要。目前，智能溫控系統(tǒng)總存在一些問題，如控溫誤差大、抗干擾能力差等，且大都價格不菲，但

2、卻功能單調，操控不佳甚至早已陳舊老化，或者體積大、操作復雜、測溫誤差大，給工程現(xiàn)場的使用帶來了很大不便?，F(xiàn)階段無論是國內還是技術相對發(fā)達的西方國家溫度控制在精度方面都是一個棘手的問題，即各種加熱設備在溫度加熱過程中都會產(chǎn)生余熱效應，當設備停止加熱時溫度由于慣性而不能立即冷卻而使加熱設備溫度繼續(xù)上升，致使溫度精度一直都難以得到提升，且快速性和超調量之間存在矛盾，使其不一定滿足快速升溫、超調小的技術要求[2]。隨著模糊控制理論PID（Pro

3、ptionIntegrationDifferentiation，比例積分微分）在溫度控制上的應用，其可消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點，滿足了系統(tǒng)性能要求，其精度取決于PID參數(shù)的整定情況，基于模糊控制理論PID參數(shù)整定，是將模糊控制與PID結合，使其具備兩者的優(yōu)點[3]。即用加熱過程中的溫度偏差及溫度變化率來確定PID控制器的參數(shù)，其實質是一種以模糊規(guī)則調節(jié)PID參數(shù)的自適應控制。本設計是以ATMEGA16單片機為主體，構成一個能處理復雜數(shù)據(jù)集控制

4、功能為一體的智能控制器，該控制器控制精度高，具有較高的靈活性和可靠性。模糊控制理論PID的應用使本系統(tǒng)控制精度得到有效提升。同時傳統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)在設計上都是使用機械式有使用壽命的繼電器來控制加熱電路，溫度的控制必須通過改變繼電器吸合頻率來控制加熱塊的平均功率，這種設計的缺陷是繼電器具有使用壽命，從而降低了設備的使用年限。本設計溫度控制系統(tǒng)使用可控硅光耦，改進了原有溫度控制系統(tǒng)使用壽命短的缺陷，單片機通過產(chǎn)生PWM（PulseWidth