【正文】 溫度控制系統(tǒng)的原理框圖經(jīng)過試驗(yàn)，我們得出在實(shí)驗(yàn)條件下，T為60，為20。將參數(shù)設(shè)定好之后的框圖見圖47。圖48對Simulink模型進(jìn)行仿真運(yùn)行的記錄。圖47 通過Simulink的溫度控制仿真圖48 設(shè)定為100時的階躍響應(yīng)我們所用的電阻絲加熱器加熱系統(tǒng)，具有純滯后和大慣性的特點(diǎn)：隨著延遲時間的增大，控制系統(tǒng)滯后也相應(yīng)增大，控制系統(tǒng)不能及時反映系統(tǒng)所受擾動。誤差控制調(diào)節(jié)器的作用也需要延遲一定時間才能作用到被控制的對象，因此常規(guī)的PID算法不能很好的滿足系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能指標(biāo)，在跟蹤設(shè)定值與抑制擾動之間存在矛盾。并且常規(guī)的PID控制，容易出現(xiàn)以時間常數(shù)為間隔的微弱震蕩。文獻(xiàn)顯示，采用Smith預(yù)估結(jié)合PID算法，使延遲的被控制量提前反應(yīng)到調(diào)節(jié)器，并使之動作，可以較好的滿足溫度控制系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度要求。同樣，由于時間原因以及所做實(shí)驗(yàn)的精度要求，這里使用常規(guī)的PID算法，希望后續(xù)研究者能夠采取上述算法或者更好的方法，使溫度控制系統(tǒng)更加完善。 dSPACE系統(tǒng)軟硬件的操作過程通過Matlab的命令窗口，在打開時，我們選擇了此次實(shí)驗(yàn)的半實(shí)物仿真單板系統(tǒng)，DS1105，通過輸入RTI,打開dSPACE的接口庫，在里面我們選擇實(shí)驗(yàn)所用的I/O借口，其他部分利用前面用SIMULINK搭好的模型。搭建好之后，打開simulation，進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，然后，點(diǎn)擊“build”即可將框圖轉(zhuǎn)為c代碼。圖49 用I/O接口替換原來的虛擬實(shí)物圖410 build成功后的Matlab Command窗口顯示使用dSPACE的軟件ControlDesk可以方便的訪問dSPACE硬件中所運(yùn)行的實(shí)時程序，進(jìn)行信號和參數(shù)的讀寫。使用ControlDesk，只要通過鼠標(biāo)的操作就能夠?qū)π盘栠M(jìn)行可視化和分析，例如畫出圖形、使用拖拉條對參數(shù)進(jìn)行可視化操作。圖411 Controldesk進(jìn)行l(wèi)ayout設(shè)計(jì)頁面圖412 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行中的自動調(diào)整頁面圖413 實(shí)際輸出的矩形波圖414 實(shí)際運(yùn)行中的調(diào)制過程溫度采集點(diǎn)1溫度采集點(diǎn)2溫度采集點(diǎn)3溫度采集點(diǎn)4溫度采集點(diǎn)5壓力采集點(diǎn)圖 415 數(shù)據(jù)采集點(diǎn)圖416軟件界面設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中選擇四個測量點(diǎn)，并將溫度調(diào)節(jié)曲線和壓力調(diào)節(jié)曲線通過虛擬儀表中的繪圖窗口實(shí)時曲線顯示。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過兩個多月的研究以及指導(dǎo)老師的點(diǎn)撥，已經(jīng)告于段落。此次畢設(shè)中最大的收獲莫過于對新知識的吸收和應(yīng)用，具體表現(xiàn)在幾個仿真模型的建立以及運(yùn)行。期間走過不少的彎路，但是時間并沒有浪費(fèi)，比如我曾經(jīng)用了兩個星期自己設(shè)計(jì)了一個鉑電阻傳感器，甚至曾想購買元件來自行制造出來，后來導(dǎo)師告訴我我們已經(jīng)有了可以使用的產(chǎn)品，不必自行制造；我曾經(jīng)花費(fèi)了一星期時間來對一般常用的小型直流電機(jī)進(jìn)行研究，研究它的傳遞函數(shù)以及控制方案，因?yàn)槿腴T是一件非常頭痛而艱巨的事情，當(dāng)我用自己搭載的模型向?qū)熣埥虝r，導(dǎo)師告訴我我們所用的是步進(jìn)電機(jī)，而且從安全及現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，我的方案已經(jīng)偏離主題。但上述經(jīng)歷讓我懂得了很多的道理，無論是做事情還是做學(xué)問，比如，在進(jìn)行一件項(xiàng)目時，首先要查清楚我們所要使用的器件，以及別人能夠提供給我們的設(shè)備和技術(shù)要求，而不是單純的憑借經(jīng)驗(yàn)和自己的主觀意識。當(dāng)然，上述事例讓我學(xué)到了更多地知識，雖然對于本次畢設(shè)沒有很大幫助，但對于自己的知識儲備卻有很大的裨益。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，收獲還在于對仿真軟件上的使用上，比如我在設(shè)計(jì)恒流源時，使用了Multisim這一軟件，通過仿真，可以在設(shè)計(jì)之時，購買元件之前，發(fā)現(xiàn)問題，并可以很方便的修改，避免了很多的彎路，而且可以讓自己把精力放在電路以及算法的優(yōu)化上。在這里很感激這些軟件的開發(fā)商，還有Matlab/Simulink，難怪有說法是，使用這些工具是我們站在專家的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，關(guān)于此次設(shè)計(jì)上，存在幾個有待改進(jìn)的地方，在論文中我都有提及以及建議，在這里我再次羅列補(bǔ)充一下，以方便讀者或者后續(xù)的研究者進(jìn)行改進(jìn)時有更好的方向，首先是PID控制的算法，現(xiàn)在的熱點(diǎn)和實(shí)用性的方案便是模糊PID控制，在畢設(shè)中我也曾經(jīng)參考過這方面的資料，但是因?yàn)榇蟛糠值木Χ挤旁诹藢W(xué)習(xí)dSPACE這一先進(jìn)平臺的學(xué)習(xí)上，后期已經(jīng)沒有精力進(jìn)行對算法進(jìn)行優(yōu)化。其次便是實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)上，本來我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)，但是實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)我們的硬件有很大的提升空間，比如可以更改電機(jī)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)本身的離散控制特點(diǎn)，所以將它作為伺服電機(jī)時，即使算法再好，控制的精度總會有些影響，其二是界面接觸的金屬并不是很容易拆卸和組裝，可以從設(shè)計(jì)上進(jìn)行修改，以方便我們可以很好的更換工件，讓我們的研究不僅僅是停留在學(xué)校的一個項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，而是使其具有更加廣泛的實(shí)際價值和學(xué)術(shù)交流的意義。致謝本研究及學(xué)位論文是在我的導(dǎo)師陳進(jìn)教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。在這里向我的指導(dǎo)老師陳進(jìn)教授表示感謝。同時還要感謝鄭璞老師，感謝其在本人畢業(yè)設(shè)計(jì)期間提供實(shí)驗(yàn)室，讓我節(jié)約了大量的時間來進(jìn)行工作，而不是疲于尋找可以使用的實(shí)驗(yàn)室上。尤其是我在測繪放大電路的電路板時，實(shí)驗(yàn)室的萬用表節(jié)省了我大量的時間。另外，感謝自動化專業(yè)的所有教過以及幫助過我的老師，自從大三專業(yè)學(xué)習(xí)以來，他們給我的個人進(jìn)步提供了太多的幫助，比如本次的PID控制，多虧徐潔老師在運(yùn)動控制課上的啟發(fā)。本次所用仿真軟件之一的Multisim，是周瑾老師曾經(jīng)教過我們使用的。原理框圖以及計(jì)算流程，是在上微機(jī)控制技術(shù)上胡志華老師給予的啟發(fā)，模擬電路的注意事項(xiàng)以及運(yùn)算放大器的計(jì)算和反饋電路計(jì)算，是張帆老師在高級維修電工培訓(xùn)時指導(dǎo)的內(nèi)容……感謝同寢室的洪通拉嘎同學(xué)，同專業(yè)的楊國棟同學(xué)，在我畢設(shè)進(jìn)行中遇到大的困難，頭痛愁苦時，他們給了我很大的鼓勵，并給了我很多建議；感謝葉世文同學(xué)，在我學(xué)習(xí)Matlab時提供了寶貴建議和幫助，讓我在短期內(nèi)熟悉了軟件的使用……在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們! 此次畢設(shè)的完成，讓我對未來的工作充滿了很大的信心，有無比的勇氣面對未來的種種挫折，更學(xué)會了平和自己的心態(tài)。最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝!參考文獻(xiàn):[1]（模擬部分）[M]. 北京：高等教育出版社, 2007[2]王正林等. MATLAB/Simulink與控制系統(tǒng)仿真（第2版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008[3] Takemaya M，Wojtowicz J，Butelski K，et of dSPACE in contemporary design [J].Automaition in construction, 2003, 12(6):689695[4] dSPACE System First Work Steps For DS1103, DS1004, DS1005, DS1006, and Micro AutoBox[J]. Germany: dSPACE GmbH, 2007, [5]Paul Horowitz and Win field Hill，The Art of Electronics，2nd ed[M]., Cambridge University Press, 1989[6]David Johns, Ken Mart237。n. Analog Integrated Circuit Design[M].New York. John Wiley Sons inc.,1997[7][D].上海：上海第二工業(yè)大學(xué)，2011[8]Isermann R .Hardwareinloop for the design and testing of enginecontrol system. [J]Control Engineering Practice, 1997(7):643653[9]Richard C Dorf Robert H [M].謝紅衛(wèi)，：高等教育出版社，1997[10]Thomas , Roy , John Measurements (Fifth Edition) [M].Pearson Education, INC., 1993[11][M].北京：國防工業(yè)出版社，1997