8kw電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(計算機控制-蔡林志)-閱讀頁
2025-07-22 11:38本頁面
【正文】 電隔離。此外，光耦合器提供了較好的帶寬，較低的輸入失調(diào)漂移和增益溫度系數(shù)。所以在本系統(tǒng)設(shè)計中采用了帶過零檢測的光電隔離器MOC3061，用來驅(qū)動雙向可控硅并隔離控制回路和主回路。其輸出端的額定電壓是400V，最大電壓上升率dv/dt為1000v/us，輸入輸出隔離電壓為7500V，輸入控制電流為15mA。當MOC306的輸出端6腳和4腳尖電壓稍稍過零時，光耦內(nèi)部雙向可控硅即可導(dǎo)通，提供一個觸發(fā)信號給外部晶閘管使其導(dǎo)通；、MOC3061截止，雙向可控硅始終處于截止狀態(tài)。利用單片機控制雙向可控硅的導(dǎo)通角。具體如下：（a）由硬件完成過零觸發(fā)環(huán)節(jié)，即在工頻電壓下，每10ms進行一次過零觸發(fā)信號，由此信號來達到與單片機的同步。顯示電路采用3位LED顯示，同時加入按鍵電路可改變電壓值。本系統(tǒng)采用控制每個采樣周期內(nèi)雙向可控硅導(dǎo)通正弦波個數(shù)的方法來調(diào)節(jié)加溫功率，每次采樣時對交流過零個數(shù)進行計數(shù)，當過零個數(shù)與控制調(diào)節(jié)器輸出值相等時。開始 系統(tǒng)的初始化溫度數(shù)據(jù)采集及處理NO停止加熱是否低于預(yù)設(shè)值？YES結(jié)束控制輸出求出輸出控制量達林控制算法 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)主程序流程圖控制系統(tǒng)的軟件主要包括：采樣、標度變換、控制計算、控制輸出、顯示、調(diào)節(jié)參數(shù)修改、溫度設(shè)定及修改?？紤]到電加熱爐是一個非線性、時變和分布參數(shù)系統(tǒng)，所以本文采用一種新型的智能控制算法。在一些實際工程中，經(jīng)常遇到純滯后調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它們的滯后時間比較長。人們更感興趣的是要求系統(tǒng)沒有超調(diào)量或只有很小超調(diào)量，而調(diào)節(jié)時間則允許在較多的采樣周期內(nèi)結(jié)束。對于這樣的系統(tǒng)，用一般的隨動系統(tǒng)設(shè)計方法是不行的，用PID算法效果也欠佳。其目標就是使整個閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 相當于一個帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)。 大林算法中D(z)的基本形式 設(shè)被控對象為帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)或二階慣性環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)分別為： （21） （22） 其中為被控對象的時間常數(shù)，為被控對象的純延遲時間，為了簡化，設(shè)其為采樣周期的整數(shù)倍，即N為正整數(shù)。由上式可知，它與被控對象有關(guān)。 一階慣性環(huán)節(jié)的大林算法的D(z)基本形式 當被控對象是帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)時，由式（21）的傳遞函數(shù)可知，其脈沖傳遞函數(shù)為 ：將此式代入（24），可得 （25） 式中：T——采樣周期： ———被控對象的時間常數(shù)； ———閉環(huán)系統(tǒng)的時間常數(shù)。AD590的輸出電流I=(273+T)μA(T為攝氏溫度),因此量測的電壓V為(273+T)μA 10K= (+T/100)V。 由于一般電源供應(yīng)較多零件之后,電源是帶噪聲的,因此我們使用齊納二極管作為穩(wěn)壓零件,再利用可變電阻分壓,。如果現(xiàn)在為攝氏100度,輸出電壓為5V。 達林系統(tǒng)仿真接線圖經(jīng)計算，得到K=2。此時溫度T=℃。此次課程設(shè)計中，我做的課題是《8kW電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計》。本設(shè)計針對一個溫度區(qū)進行溫度控制，要求控制溫度范圍50~350℃，保溫階段溫度控制精度為正負1度。本系統(tǒng)選用AT89C51作為控制器，溫度檢測部分選用AD590作為傳感器，ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換器，過零觸發(fā)器采用光耦驅(qū)動電路及雙向可控硅電路。在對參數(shù)的調(diào)整中我們發(fā)現(xiàn)采用大林算法可顯著減少超調(diào),也可做到很小的穩(wěn)態(tài)誤差，結(jié)合大偏差時的分級B B 控制也可以做到較小的上升時間和調(diào)節(jié)時間，當對象模型具有不確定性和系統(tǒng)存在隨機干擾時,可對達林算法參數(shù)作自尋最
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