【正文】 ：任務(wù)書、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度真的很讓我們感動(dòng)，在此向他們表示由衷的感謝！最后感謝內(nèi)蒙古科技大學(xué)給了我這么好的學(xué)習(xí)和生活的環(huán)境，感謝在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)中及此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我指導(dǎo)和幫助我的老師和同學(xué)們！畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 while(1) //主循環(huán) { deal(0)。 sign=0。 ET0=1。 TL0=0X80。 //端口初始化 P0=0xff。 if(dis_count==20){ dis_count=0。}}void time_1(void) interrupt 3{ TR1=0。}if(count==count2amp。sign=1。sign==0){P1_7=1。TL0=0x80。 } }/***********************/void time0_int( void) interrupt 1{TR0=0。 } if(count1==250) { dis[0]=15。 if(m52) { count1=0。 led=led1。i++) { led_clk=0。 led=led1。i++) { led_clk=0。 wei=1。 for(k=0。 //釋放ADC0832 DATO = 1。 } if (adval == test) //比較前8位與后8位的值，如果不相同舍去。 _nop_()。 i 8。 Clk = 0。i++ ) //讀取前8位的值 { _nop_()。 } Clk = 0。 DATI = 1。 //通道1的第一位 _nop_()。 Clk = 1。 _nop_()。 if ( CH == 0x00 ) //通道選擇 { Clk = 0。 CS = 0。 test = 0x00。unsigned char code tab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x73,0x76,0x6e,0x40}。/*******************************定義全局變量********************************/uint dat = 0x00。sbit led_date=P1^5。sbit DATI = P3^4。就我個(gè)人而言，我在獲得系統(tǒng)知識(shí)的同時(shí)，鍛煉了動(dòng)手能力，改正了許多過(guò)去存在的可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的小動(dòng)作，如接線時(shí)線頭外露，直接用手觸摸可能帶電的元器件等。左老師發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，指出了錯(cuò)誤，當(dāng)時(shí)我的第一反應(yīng)就是想到理論與實(shí)際的差別。設(shè)計(jì)之初，我對(duì)自己要做的設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)很膚淺，且不說(shuō)大的系統(tǒng)，單就電阻爐而言，在我查了幾天資料后還認(rèn)為是工業(yè)用的電爐，后來(lái)經(jīng)過(guò)左老師的一番講解，我才知道我們做的這個(gè)系統(tǒng)的大概模型，然后查資料對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)做進(jìn)一步了解，然后經(jīng)過(guò)做實(shí)驗(yàn)，找經(jīng)驗(yàn)值確定控制參數(shù)，組裝控制系統(tǒng)，調(diào)試，使其達(dá)到最佳控制效果，從而確定最后的控制參數(shù)。系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)過(guò)程也是對(duì)四年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)過(guò)程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的過(guò)程。經(jīng)過(guò)調(diào)試，當(dāng)溫度給定在500℃時(shí)，其控制效果基本符合控制要求時(shí)的P、I、D參數(shù)為：（％）；（分）；（分）。c、微分部分整定。如果比例控制系統(tǒng)的靜差達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，這時(shí)可以加入積分作用。首先將積分系數(shù)和微分系數(shù)取零，即取消微分和積分作用，采用純比例控制。減小積分系數(shù)將減少積分作用，有利于減少超調(diào)使系統(tǒng)穩(wěn)定，但系統(tǒng)消除靜差的速度慢。而且純滯后時(shí)間也比較容易測(cè)得，即從控制器輸出電流(或電壓)突然變化起，到測(cè)量?jī)x表指針剛剛開(kāi)始移動(dòng)時(shí)為止的那一段時(shí)間[5]。PID控制器的各經(jīng)驗(yàn)公式為：δ％=( K0τ/ T0)100％，=2τ(min), =（min）反應(yīng)曲線法的缺點(diǎn)是需要預(yù)先測(cè)試廣義對(duì)象的反應(yīng)曲線。這樣廣義對(duì)象的特性就可以用一個(gè)具有純滯后時(shí)間、時(shí)間常數(shù)為的一階慣性環(huán)節(jié)來(lái)近似。(3)反應(yīng)曲線法這是一種利用廣義對(duì)象時(shí)間特性整定控制器參數(shù)的方法，也比較簡(jiǎn)便。算出控制器參數(shù)后，按照先比例、后積分、最后微分的程序，依次將控制器參數(shù)放好。(2)衰減曲線法此法與臨界比例度法有些類似。至此，調(diào)整完畢。有了及這兩個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，就可計(jì)算出當(dāng)采用不同類型控制器(P、PI、PID)而使過(guò)渡過(guò)程呈4﹕1衰減振蕩狀態(tài)的控制器參數(shù)值。 (1)臨界比例度法在系統(tǒng)閉環(huán)情況下，將控制器的積分時(shí)間放到最大，微分時(shí)間放到最小，比例度放于適當(dāng)數(shù)值(一般為100%)，然后使由大往小逐步改變，并且每改變一次值時(shí)，通過(guò)改變給定值給系統(tǒng)施加一階躍干擾，同時(shí)觀察被控變量的變化情況。在實(shí)時(shí)控制中，一般要求被控過(guò)程是穩(wěn)定的，對(duì)給定量的變化能夠迅速跟蹤，超調(diào)量要小且有一定的抗干擾能力。一旦工況改變了，控制器參數(shù)的“最佳”值也就隨著改變，這就意味著需要適時(shí)地整定控制器的參數(shù)。該跳躍跳的越高或降的越慢，表示微分作用越強(qiáng)。此外還可看到在階躍輸入的瞬間調(diào)節(jié)器無(wú)輸出，而隨著時(shí)間的延續(xù)其輸出逐漸增大。，具有積分控制規(guī)律的調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)變化量ΔY的大小不僅與偏差信號(hào)ε的大小有關(guān)，而且還與偏差存在的時(shí)間有關(guān)。（2） 積分（I）控制規(guī)律具有積分控制規(guī)律的調(diào)節(jié)器其輸出信號(hào)的變化量ΔY與偏差信號(hào)ε的積分成正比，用微分方程形式表示可為： （52） 式中，為積分時(shí)間；為積分速度。采用圖示法表示的比例調(diào)節(jié)器在階躍輸入信號(hào)作用下其輸出響應(yīng)特性曲線如圖 。 PID調(diào)節(jié)器及其參數(shù)的整定在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，調(diào)節(jié)器是構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心儀表，它的基本功能是將來(lái)自變送器的測(cè)量信號(hào)與給定信號(hào)相比較，并對(duì)由此所產(chǎn)生的偏差信號(hào)進(jìn)行比例、積分或微分處理后，輸出調(diào)節(jié)信號(hào)控制執(zhí)行器的動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同被測(cè)或被控參數(shù)如溫度、壓力、流量或液位等的自動(dòng)控制。連接好儀表后，檢查無(wú)誤后再接通電源。這時(shí)就應(yīng)該實(shí)際的考慮很多問(wèn)題，包括在系統(tǒng)連接后運(yùn)行及調(diào)節(jié)參數(shù)上出現(xiàn)的問(wèn)題。當(dāng) A、B任意一個(gè)為 低電平，則禁止新數(shù)據(jù)輸入，在時(shí)鐘端（CLOCK）脈沖上升沿作用下Q0 為低電平。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。 CLK 芯片時(shí)鐘輸入；　　 CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/使用；　　C to +85176。 8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；　　 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；　　由于它體積小，兼容性，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。（1）PWM電路的硬件原理圖本設(shè)計(jì)的PWM電路采用了AT89C2051，ADC0832，74LS164，LED等，因此自己焊制了PWM電路板。在接收端，通過(guò)適當(dāng)?shù)腞C或LC網(wǎng)絡(luò)可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號(hào)還原為模擬形式。讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。PWM電路（脈寬調(diào)制電路）是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于測(cè)量，通信，功率控制與變換等許多領(lǐng)域。無(wú)紙記錄儀分為：中長(zhǎng)圖彩屏無(wú)紙記錄儀，藍(lán)屏無(wú)紙記錄儀，彩屏無(wú)紙記錄儀，單色無(wú)紙記錄儀。交流輸出時(shí)，通常使用兩個(gè)可控硅或一個(gè)雙向可控硅，直流輸出時(shí)可使用雙極性器件或功率場(chǎng)效應(yīng)管。按輸入電壓的不同類別，輸入電路可分為直流輸入電路，交流輸入電路和交直流輸入電路三種。本設(shè)計(jì)中的執(zhí)行器采用固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器（亦稱固體繼電器）英文名稱為Solid State Relay，簡(jiǎn)稱SSR。當(dāng)偏差為階躍信號(hào)時(shí)，利用拉氏反變換，由上式可求得實(shí)際PID調(diào)節(jié)器的輸出為 （44）當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)。調(diào)節(jié)器的運(yùn)算規(guī)律是指調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與輸入偏差之間隨時(shí)間變化的規(guī)律。,在交流電源的作用下，原線圈中產(chǎn)生交變電流,從而在鐵芯中激發(fā)交變的磁通量。 這種變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是鐵芯上只繞有一個(gè)線圈。長(zhǎng)期使用溫度為1400℃(我國(guó)規(guī)定為1300℃)，短期使用溫度為1600℃。參考電極定律 是專業(yè)人士才研究、關(guān)注的，一般生產(chǎn)、使用環(huán)節(jié)的人士不太了解，簡(jiǎn)單說(shuō)明就是：用高純度鉑絲做標(biāo)準(zhǔn)電極，假設(shè)鎳鉻鎳硅熱電偶的正負(fù)極分別和標(biāo)準(zhǔn)電極配對(duì)，他們的值相加是等于這支鎳鉻鎳硅的值。均質(zhì)導(dǎo)體定律是指由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合電路，不論導(dǎo)體的截面如何以及各處的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢(shì)。熱電偶具有四大基本定律，分別為中間導(dǎo)體定律，均質(zhì)導(dǎo)體定律，中間溫度定律，參考電極定律。熱電偶溫度計(jì)的原理是利用兩種不同的金屬導(dǎo)體在兩個(gè)端點(diǎn)上相互接觸，當(dāng)其兩接點(diǎn)溫度不同時(shí)，回路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)。熱電偶的基本結(jié)構(gòu)是熱電極，絕緣材料和保護(hù)管。在調(diào)節(jié)器中測(cè)量信號(hào)與給定值信號(hào)進(jìn)行比較后，產(chǎn)生一個(gè)偏差值ε，經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算后輸出一個(gè)420mA的電流信號(hào)，然后送入PWM（脈寬調(diào)制電路）電路中，這樣將調(diào)節(jié)器輸出的420mA的電流信號(hào)線性的轉(zhuǎn)變?yōu)橥姇r(shí)間為0%100%的占空比，根據(jù)占空比控制固態(tài)繼電器改變電阻爐的通電和斷電時(shí)間，從而改變了電阻爐的溫度。本設(shè)計(jì)中被控對(duì)象是電阻爐的溫度，測(cè)量變送裝置為S型熱電偶，控制器采用數(shù)字調(diào)節(jié)器，控制閥則是由固態(tài)繼電器構(gòu)成。= ， Δ=，于是按式（315）可求 ；由上述方法求得被控對(duì)象的傳遞函數(shù)，通過(guò)分析傳遞函數(shù)即可了解被控電阻爐的溫度特性。因?yàn)槲覀儾捎玫氖荘ID控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并不要求非常準(zhǔn)確的被控對(duì)象模型，因此在滿足精度要求的情況下，采用延遲的二階慣性環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)來(lái)擬合被控對(duì)象。為了校驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果應(yīng)在，及處與實(shí)驗(yàn)曲線重合，并可按時(shí)及時(shí)與實(shí)驗(yàn)所得飛升曲線相比較。若數(shù)值相近，則認(rèn)為這樣的近似是合理的。根據(jù)的數(shù)值分三種情況處理：①≤≤，則采用式（38）來(lái)近似，這時(shí)還要計(jì)算兩個(gè)未知參數(shù)及。這樣，就得到尋求時(shí)間常數(shù)，的第一個(gè)關(guān)系式 即 （314）其次，在式（313）中，令便可確立與之間的關(guān)系，這是尋求時(shí)間常數(shù)、的第二個(gè)關(guān)系式。因，故。在生產(chǎn)實(shí)際中，多數(shù)對(duì)象的飛升曲線都是過(guò)阻尼的，因此該方法適用于大批的工業(yè)對(duì)象。（2） 由飛升曲線確定二階環(huán)節(jié)的參數(shù)響應(yīng)曲線測(cè)定后，為了分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，需要將響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)。同時(shí)記下輸入階躍變化量和的最終變量。 溫度特性曲線試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理的方法在描繪生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性時(shí)，常用微分方程式或傳遞函數(shù)的形式表達(dá)。在響應(yīng)曲線測(cè)定后，為了分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，需要將響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)。 溫度特性曲線的記錄在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們選定的初始給定值是30V，待溫度上升到某一穩(wěn)定值時(shí)，我們將給定值改變?yōu)?0V，相當(dāng)于給該系統(tǒng)一個(gè)階躍信號(hào)，從而使溫度的變化曲線出現(xiàn)階躍響應(yīng)。 電阻爐的溫度性能測(cè)試原理圖，我們是將自耦變壓器原邊接民用電源，其副邊的輸出接至管式電阻爐的電源輸入端，從而使電阻爐開(kāi)始加熱，我們利用S型的鉑銠鉑熱電偶作為傳感器來(lái)測(cè)試爐溫，其熱電偶的輸出端1，2應(yīng)接至無(wú)紙記錄儀的輸入端，由無(wú)紙記錄儀的USB接口讀取曲線圖，再利用無(wú)紙記錄儀U盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析軟件分析曲線圖。這些方法都不需要特殊的信號(hào)發(fā)生器，在很多情況下可以利用調(diào)節(jié)系統(tǒng)中原有的儀器設(shè)備完成，方法簡(jiǎn)單，測(cè)試工作量小，故應(yīng)用甚廣。目前用來(lái)測(cè)定對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)方法主要有三種：測(cè)定動(dòng)態(tài)特性的時(shí)域方法、測(cè)定動(dòng)態(tài)特性的頻域方法、測(cè)定動(dòng)態(tài)特性的統(tǒng)計(jì)方法。第三章 電阻爐溫度特性的測(cè)試、記錄及分析 電阻爐溫度特性測(cè)試一般研究調(diào)節(jié)對(duì)象特性的方法有兩種。在確定了控制方法后還要先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值定一組最初的調(diào)節(jié)器參數(shù)，然后再結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得的調(diào)節(jié)器參數(shù)，調(diào)節(jié)整定系統(tǒng)，使控制效果達(dá)到最佳，從而確定最后的調(diào)節(jié)器參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)電阻爐的溫度控制。測(cè)得對(duì)象特性后，根據(jù)要求選擇一個(gè)合適的控制系統(tǒng)。測(cè)試的方法有：時(shí)域測(cè)試法（這里指飛升曲線法）、頻域測(cè)試法、統(tǒng)計(jì)法等。當(dāng)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，爐溫將穩(wěn)定在給定值上，從而實(shí)現(xiàn)了電阻爐的恒溫控制。DCS系統(tǒng)則以模擬量反饋控制為主，輔以開(kāi)關(guān)量的順序控制和模擬量開(kāi)關(guān)量混合型的批量控制，它們可以覆蓋煉油、石化、化工、冶金、電力、輕工及市政工程等大部分行業(yè)。因而將集散控制系統(tǒng) (DCS)應(yīng)用到電阻爐溫度的控制上，可以提高控制精度，可靠性和安全性。所以間接電熱電阻爐是工業(yè)生產(chǎn)和科研中應(yīng)用最廣泛的一種爐子。后者是電流直接通過(guò)被加熱的物料，依靠物料本身的電阻發(fā)熱。因此電阻爐廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、材料等行業(yè)，是發(fā)展最早，品種規(guī)格最多，需要量最大的一類工業(yè)爐。在低溫爐內(nèi)則以對(duì)流傳熱方式加熱，電熱元件裝在風(fēng)道內(nèi)，通過(guò)風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫爐內(nèi)氣體循環(huán)流動(dòng)，以加強(qiáng)對(duì)流傳熱。加熱功率從不足一千瓦到數(shù)千千瓦。電阻爐在機(jī)械