溫度控制開(kāi)題報(bào)告

:選題的依據(jù)及意義隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，智能化已是現(xiàn)在溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。特別是近年來(lái)，溫度控制系統(tǒng)已深入應(yīng)用到人們生活的各個(gè)方面，但溫度控制一直是一個(gè)未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。針對(duì)這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用與實(shí)際意義。溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不帶溫度。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，溫度常常是表征對(duì)象和過(guò)程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一。比如，發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定范圍內(nèi)；許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過(guò)程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油工程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。沒(méi)有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備就不能正常工作，糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧就會(huì)變質(zhì)霉?fàn)€，酒類(lèi)的品質(zhì)就沒(méi)有保障。因此，各行各業(yè)對(duì)溫度控制的要求都越來(lái)越高。可見(jiàn)，溫度的測(cè)量和控制是非常重要的。二：國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)自70年代以來(lái)，由于工業(yè)過(guò)程控制的需要，特別是在微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得成果，在這方面，以日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)技術(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，并在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。它們主要具有如下的特點(diǎn)⑻：（1） 適應(yīng)于大慣性、大滯后等復(fù)雜溫度控制系統(tǒng)的控制。（2） 能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制。（3） 能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)過(guò)程復(fù)雜、參數(shù)時(shí)變的溫度控制系統(tǒng)的控制。（4） 這些溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的算法，適應(yīng)的范圍廣泛。溫度控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來(lái)講，總體發(fā)展水平仍然不高，同國(guó)外的日本、美國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比仍然有著較大的差距。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入WTO,我國(guó)政府及企業(yè)對(duì)此都非常重視，對(duì)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國(guó)家、企業(yè)的研發(fā)中心，并通過(guò)合資、技術(shù)合作等方式，組建了一批合資、合作及獨(dú)資企業(yè)，使我國(guó)溫度等儀表工業(yè)得到迅速的發(fā)展⑻。近年來(lái)，鍋爐溫度控制系統(tǒng)是比較常見(jiàn)和典型的過(guò)程控制協(xié)同，溫度是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的被控參數(shù)之一，冶金、機(jī)械、食品、化等各類(lèi)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中廣泛使用的各種鍋爐，對(duì)工件的處理均需要對(duì)溫度進(jìn)行控制。因此，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常需要對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。由于許多實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)對(duì)溫度的影響是多方面的，使得溫度的控制比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的鍋爐控制系統(tǒng)普遍采用繼電器控制技術(shù)，由于采用固定接線的硬件實(shí)現(xiàn)邏輯控制，使控制系統(tǒng)的體積增大，耗電多，效率不高且易出故障，不能保證正常的工業(yè)生產(chǎn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鍋爐應(yīng)用的范圍及單位密度逐步增長(zhǎng)，尤其在中小型熱電項(xiàng)目中更為突出。三：研究?jī)?nèi)容及設(shè)計(jì)方案研究?jī)?nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)倉(cāng)庫(kù)溫度控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)要求如下:1、 溫度控制范圍為0°C-+50°C，精度土0.05°C;2、 四位數(shù)碼管分別顯示溫度；3、可設(shè)置溫度上下限。設(shè)計(jì)方案總系統(tǒng)原理框圖圖1 倉(cāng)庫(kù)溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖要設(shè)計(jì)完成一個(gè)倉(cāng)庫(kù)機(jī)溫度控制系統(tǒng)，我們可以把它的組成分成以下幾個(gè)部分：溫度檢測(cè)短路，信號(hào)放大短路，A/D轉(zhuǎn)換電路，加熱控制電路，降溫電路，報(bào)警電路，鍵盤(pán)（溫度設(shè)置）模塊和LED（溫度顯示）模塊，放大器的則是用來(lái)放大采集裝置采集的溫度，由于測(cè)量的溫度一般較小，所以要先用放大器進(jìn)行放大再輸入。A/D轉(zhuǎn)換器是用來(lái)把采集到的模擬電壓信號(hào)量轉(zhuǎn)換成單片機(jī)機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。高阻抗加熱絲和風(fēng)扇是該溫度控制系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)部分，當(dāng)采集溫度不符合要求時(shí)，則通過(guò)計(jì)算機(jī)判斷后進(jìn)行調(diào)節(jié)。風(fēng)扇用來(lái)降溫，高阻抗加熱絲用來(lái)加溫。顯示部分則用來(lái)顯示生物培養(yǎng)液微的溫度以及設(shè)定時(shí)設(shè)置的溫度值。溫度采集裝置采用熱電阻AD590來(lái)采集倉(cāng)庫(kù)空氣溫度，來(lái)看以看是否達(dá)到要求。通過(guò)以上的幾個(gè)部分的組合，則組成了一個(gè)倉(cāng)庫(kù)溫度控制系統(tǒng)。四：目標(biāo)及工作進(jìn)度目標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)倉(cāng)庫(kù)溫度控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)要求如下：1、 溫度控制范圍為0°C-+50°C，精度土0.05^；2、 四位數(shù)碼管分別顯示溫度；3、 可設(shè)置溫度上下限。工作進(jìn)度：第1至3周 收集相關(guān)資料，進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告，翻譯相關(guān)外文資料第4至11周制定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案完成系統(tǒng)硬件制作和系統(tǒng)軟件的編程第12至15周進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，寫(xiě)畢業(yè)論文第16至18周撰寫(xiě)畢業(yè)論文。參考文獻(xiàn).胡松濤.自動(dòng)控制原理[M].北京：科學(xué)出版社，2001.1-5..林敏.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及工程應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008.168-170..李士勇.模糊控制神經(jīng)控制和智能控制論[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.6-9.[4].何希才.傳感器及其應(yīng)用電路[M].北京：電子工業(yè)出版社，2001.2-5.李全利，遲榮強(qiáng).單片機(jī)原理及接口應(yīng)用.高等教育出版社.2004.張義和，王