溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

1、基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述前言隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人們需要對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)溫度系統(tǒng)進(jìn)行控制，如鋼鐵冶煉過(guò)程需要對(duì)剛出爐的鋼鐵進(jìn)行熱處理，塑料的定型及各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精確控制 溫度是日常生活、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、化工、石油等領(lǐng)域最常遇到的一個(gè)物理量。而且，很多領(lǐng)域的溫度可能較高或較低，現(xiàn)場(chǎng)也會(huì)較復(fù)雜，有時(shí)人無(wú)法靠近或現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需人力來(lái)監(jiān)控。如加熱爐大都采用簡(jiǎn)單的溫控儀表和溫控電路進(jìn)行控制, 存在控制精度低、超調(diào)量大等缺點(diǎn), 很難達(dá)到生產(chǎn)工藝要求。且在很多熱處理行業(yè)都存在類(lèi)似的問(wèn)題，所以，設(shè)計(jì)一個(gè)較為通用的溫度控制系統(tǒng)具有重要意義。這時(shí)我們可以采用單片

2、機(jī)控制，這些控制技術(shù)會(huì)大大提高控制精度，不但使控制簡(jiǎn)捷，降低了產(chǎn)品的成本，還可以和計(jì)算機(jī)通訊，提高了生產(chǎn)效率.單片機(jī)是指芯片本身，而單片機(jī)系統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)某一個(gè)控制應(yīng)用需要由用戶設(shè)計(jì)的，是一個(gè)圍繞單片機(jī)芯片而組建的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，這是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)自問(wèn)世以來(lái)，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應(yīng)用場(chǎng)合的需要，加之單片機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，因此，應(yīng)用日益廣泛，并且正在逐步取代現(xiàn)有的多片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。1. 陳巖基于ARM 的遠(yuǎn)程控制溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARM的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).該系統(tǒng)以無(wú)線尋呼網(wǎng)絡(luò)接收POCSAG編碼的控制命令字,同時(shí)

3、利用DIMF信號(hào)發(fā)送器將要反饋的數(shù)據(jù)通過(guò)公用電話網(wǎng)絡(luò)以DTMF編碼傳送回去,從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)功能完整的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),彌補(bǔ)了以往遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的不足同。 2金凱鵬 胡即明基于模糊PID 算法遠(yuǎn)程溫度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)針對(duì)實(shí)時(shí)溫度控制對(duì)象, 算法遠(yuǎn)程溫度控制系統(tǒng)是一套遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),并結(jié)合了模糊PID控制算法,利用其電路組成和設(shè)計(jì)原理,實(shí)現(xiàn)了對(duì)遠(yuǎn)程溫度系統(tǒng)的監(jiān)視和控制功能.采集端主要實(shí)現(xiàn)溫度采集、數(shù)碼顯示、溫度設(shè)定、無(wú)線編碼發(fā)射、加熱開(kāi)關(guān)控制等功能;監(jiān)控部分主要實(shí)現(xiàn)無(wú)線解碼接收、溫度顯示、報(bào)警等功能模塊.本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)控制與無(wú)線傳輸結(jié)合.3. 王曉員基于單片機(jī)多點(diǎn)溫度控制的硬件構(gòu)建設(shè)計(jì)針對(duì)目前許多塑料反應(yīng)

4、爐溫度控制不準(zhǔn)確的現(xiàn)狀,進(jìn)行了基于MCS-51系列單片機(jī)多點(diǎn)溫度控制的硬件構(gòu)建的設(shè)計(jì).采用數(shù)字化溫度傳感器DS18820,TLC2543型號(hào)的12位開(kāi)關(guān)電容運(yùn)次逼近模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器.成本低、可靠性高4. 王芳利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度智能控制溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng),它是用溫度傳感器將檢測(cè)到實(shí)際爐溫A/D轉(zhuǎn)換,送入到計(jì)算機(jī)中,與設(shè)定值進(jìn)行比較,得出偏差.對(duì)此偏差按PID算法進(jìn)行修正,求得對(duì)應(yīng)的控制量控制可控硅驅(qū)動(dòng)器,調(diào)節(jié)電爐的加熱功率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制.5. 李曉偉 鄭小兵 周磊 李建軍基于單片機(jī)的精密溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的精密溫控系統(tǒng)是一種基于單片機(jī)的精密溫控系統(tǒng).該系統(tǒng)采用單片機(jī)為

5、核心控制部件進(jìn)行PID運(yùn)算,數(shù)字式溫度傳感器DS18B20芯片測(cè)量溫度,大功率放大器OPA548驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體致冷器TEC實(shí)現(xiàn)溫度控制,精度達(dá)到0.1.關(guān)鍵字;單片機(jī);溫度控制;PID控制6. 儲(chǔ)海兵 譚功全 曹亢 任善榮單片機(jī)溫度控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C51為核心的溫度控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).它使用一線制數(shù)字溫度傳感器DS18B20采集溫度,經(jīng)過(guò)PID算法計(jì)算輸出PWM波控制固態(tài)繼電器調(diào)節(jié)熱阻絲發(fā)熱功率,最終控制被控對(duì)象溫度.另外,該系統(tǒng)還擴(kuò)展了人機(jī)接口和串口通信.整個(gè)系統(tǒng)不但成本低廉、而且使用和擴(kuò)展方便,為廣泛深入應(yīng)用提供了借鑒7. 葉丹基于單片機(jī)的自適應(yīng)溫度控制系統(tǒng)人體生物組織活性檢測(cè)要求較高的

6、溫度準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度,針對(duì)該應(yīng)用設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度控制器;用現(xiàn)代控制理論分析了該系統(tǒng);建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并推導(dǎo)出其狀態(tài)空間方程.從而提出了先使溫度快速穩(wěn)定在目標(biāo)溫度附近,然后通過(guò)自調(diào)整參數(shù)達(dá)到目標(biāo)溫度的自適應(yīng)溫度控制方案.仿真計(jì)算的結(jié)果證明了方案的可行性和對(duì)環(huán)境溫度變化的適應(yīng)能力.最后以PIC16C72A單片機(jī)為核心,具體實(shí)現(xiàn)了一個(gè)使用該控制方案的溫度控制系統(tǒng).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方案可以取得滿意的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度. 8. 張小娟一種基于模糊控制的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)被控對(duì)象存在的滯后、時(shí)變、非線性等特點(diǎn),將模糊控制算法引入除氧器控制系統(tǒng),改善了系統(tǒng)的控制效果,并設(shè)計(jì)了以PIC18F252單片機(jī)為核心,

7、實(shí)現(xiàn)了該控制方案.該控制方法在除氧器溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用中,取得了良好的效果.文中使用MATLAB軟件對(duì)PID控制、帶自調(diào)整因子模糊控制分別進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果表明,帶自調(diào)整因子模糊控制能滿足調(diào)節(jié)時(shí)間短、超調(diào)量小且穩(wěn)態(tài)誤差在1043 內(nèi)的控制要求.9. 美國(guó)加里福尼亞大學(xué)Zadeh教授模糊集合論標(biāo)志著模糊數(shù)學(xué)的誕生。模糊自動(dòng)控制是以模糊數(shù)學(xué)為理論基礎(chǔ)，即以模糊集合論，模糊語(yǔ)言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，屬于智能控制方法。10. 陳偉 邢梅香 基于SOC單片機(jī)的模糊溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出一種基于SOC單片機(jī)的模糊溫度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案.采用SOC型單片機(jī)MSP430F149為控

8、制核心,利用MSP430F149片內(nèi)資源,實(shí)現(xiàn)溫度采集信號(hào)的放大、ADC轉(zhuǎn)換處理、PWM驅(qū)動(dòng)控制等功能,以最小的硬件結(jié)構(gòu)完成模糊溫度閉環(huán)控制.同時(shí),應(yīng)用RS-485通訊協(xié)議,實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與底層控制節(jié)點(diǎn)之間可靠的數(shù)據(jù)通訊.11. 趙麗娟 基于單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)控在工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,隨著傳感器技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)等不斷發(fā)展,為智能溫度測(cè)控系統(tǒng)精度的提高和穩(wěn)定性改善等提供了條件.本文介紹了一種基于單片機(jī)的溫度閉環(huán)控制裝置,通過(guò)對(duì)機(jī)內(nèi)數(shù)字PID參數(shù)的設(shè)置,達(dá)到對(duì)不同受控對(duì)象的不同溫度要求進(jìn)行高精度控制. 設(shè)計(jì)了一種基于89C51單片機(jī)和DS1820數(shù)字溫度傳感器的智能溫度測(cè)控系統(tǒng),

9、可實(shí)現(xiàn)溫度控制、故障分析以及通過(guò)GSM移動(dòng)通信模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警等功能.系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、操作方便等特點(diǎn),有廣闊的應(yīng)用前景. 12. 彭秋紅 沈占彬基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)數(shù)字式溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、性能及系統(tǒng)資源,分析了計(jì)算機(jī)與單片機(jī)控制模塊的通信方方式,建立了控制系統(tǒng)多點(diǎn)通訊協(xié)議.在以單片機(jī)AT89C2051為核心單元的基礎(chǔ)上,搭建了溫度控制系統(tǒng). 硬件方面有8155接口電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，溫度傳感器DS18B02進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后把它們整合成為一個(gè)整體，完成對(duì)溫度進(jìn)行控制的硬件部分。在軟件設(shè)計(jì)方面，對(duì)主程序，中斷服務(wù)程序，采樣子程序，數(shù)字濾波程序進(jìn)行編寫(xiě)13. 張艷艷基于PID

10、算法和89C52單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng) 溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,但目前的溫度控制系統(tǒng)很多不能達(dá)到很好的效果.單片機(jī)系統(tǒng)功能強(qiáng)大、使用靈活,可以實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)的控制;而PID算法實(shí)現(xiàn)一種模糊控制,可調(diào)試性強(qiáng);以89C52單片機(jī)為控制核心的PID溫度控制能使系統(tǒng)具有較高的精確度和穩(wěn)定性.通過(guò)原理分析、軟硬件設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試,表明該溫度系統(tǒng)非常穩(wěn)定并且精確,可廣泛地應(yīng)用于各類(lèi)溫控場(chǎng)合. 14. 喬和 陳彬基于ARM的智能溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)電阻爐溫度控制純滯后、大慣性環(huán)節(jié)控制的特點(diǎn),傳統(tǒng)的PID控制可以獲得較好的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性,但控制上會(huì)造成較大的系統(tǒng)超調(diào),無(wú)法滿足控制精度.應(yīng)用參考模型自適應(yīng)方法設(shè)

11、計(jì)控制器,分析并給出了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,用超穩(wěn)定理論設(shè)計(jì)了參考模犁自適應(yīng)PID控制系統(tǒng),并給出白適應(yīng)率.以ARM單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)并分析了電阻爐智能溫度控制系統(tǒng)硬件電路,由K型熱電偶和數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片MAX6675組成溫度檢測(cè)電路,采用固態(tài)繼電器來(lái)作為溫控元件,利用開(kāi)關(guān)特性來(lái)控制電路的斷開(kāi)和接通爐溫控制主電路.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該控制系統(tǒng)超調(diào)量小,跟蹤速度快,可靠性高,結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定. 15. 胡如龍基于AVR單片機(jī)的全自動(dòng)熱飲機(jī)控制器的設(shè)計(jì)一種全自動(dòng)熱飲機(jī)控制器的設(shè)計(jì),提供了溫度控制、開(kāi)關(guān)量的輸出控制、水位檢測(cè)控制、數(shù)據(jù)保存等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)思路及方案,還討論了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程;給出了相應(yīng)的硬件電路

12、圖和軟件流程圖,并對(duì)這種設(shè)計(jì)下的各部件工作狀況進(jìn)行了試驗(yàn),得出了一些關(guān)于自動(dòng)熱飲機(jī)設(shè)計(jì)的規(guī)律;實(shí)用證明,該控制器具有實(shí)現(xiàn)成本低,控溫精度高,易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了熱飲泡制的全自動(dòng)控制和管理,16. Yuan N ,Yeo TSAnalysis of Sca-ttering from Composite Conducting and Dielectric Target susing the Precorrected-FFT傳統(tǒng)的溫控系統(tǒng)溫度控制方式已不能滿足高精度，高速度的控zhi如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)范圍大，由于它主要通過(guò)控制接觸器的通斷時(shí)間比例來(lái)達(dá)到改變加熱功率的目的，

13、受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。成熟的溫控產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的PID控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國(guó)內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少，因此不適合用此種方法作加熱爐的溫控系統(tǒng)。17. AlexanderStreet MQ1 The microelect ronics and computer systems laboratory結(jié)合加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐等以溫度控制為主的工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品工藝、溫度的精度要求，再考慮不同的加熱系統(tǒng)溫控方法，考慮各種熱爐溫控方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇最佳的方

14、案，而單片機(jī)作為工業(yè)溫度控制系統(tǒng)的溫控核心在工業(yè)生產(chǎn)中較為合適。用單片機(jī)對(duì)熱爐溫度進(jìn)行控制，不僅精度高，反映速度快，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格便宜并且易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，能夠大規(guī)模的運(yùn)用和生產(chǎn)，能很好的完成對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)和控制。18. AugustineIntelligent temperature controller based on single chip microcomputer control equipment 一種基于單片機(jī)控制的智能式溫度控制儀器.該儀器集成了信號(hào)的變換、處理、控制功能,使用了-原理的高精度A/D轉(zhuǎn)換及標(biāo)準(zhǔn)010 mA電流型輸出D/A轉(zhuǎn)換,輔助以鍵盤(pán)和數(shù)碼管的人機(jī)界面,可

15、以應(yīng)用在需要精密溫度控制的各種領(lǐng)域.該儀器輸入標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度傳感器RTD(Resistance Temperature Detector)信號(hào),采用比例積分微分PID(Proprotional Integral Differential)控制算法,輸出010 mA電流控制功率加熱元件.兼顧整機(jī)的精度和價(jià)格等因素,采用了80C196單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)合專(zhuān)用集成電路進(jìn)行設(shè)計(jì).CPU系統(tǒng)采用GAL進(jìn)行譯碼, 結(jié)論綜上所述，本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)敘述了基于單片機(jī)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中溫度的控制與設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)包括硬件組成和軟件的設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)上主要是通過(guò)溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行采集，把溫度轉(zhuǎn)換成變化的電壓，然后由放大器將信號(hào)放大，通

16、過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬溫度電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的數(shù)字溫度信號(hào)電壓。其硬件設(shè)計(jì)中最為核心的器件是單片機(jī)89C51，它一方面控制A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，另一方面，將采集到的數(shù)字溫度電壓值經(jīng)計(jì)算機(jī)處理得到相應(yīng)的溫度值，送到LED顯示器，以數(shù)字形式顯示測(cè)量的溫度。整個(gè)系統(tǒng)的軟件編程就是通過(guò)匯編語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)MT89C51實(shí)現(xiàn)其控制功能。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單可靠，操作靈活，功能強(qiáng)大，性能價(jià)格比高，較好的滿足了現(xiàn)代生產(chǎn)和科研的需要。愛(ài)人者，人恒愛(ài)之；敬人者，人恒敬之；寬以濟(jì)猛，猛以濟(jì)寬，政是以和。將軍額上能跑馬，宰相肚里能撐船。最高貴的復(fù)仇是寬容。有時(shí)寬容引起的道德震動(dòng)比懲罰更強(qiáng)烈。君子賢

17、而能容罷，知而能容愚，博而能容淺，粹而能容雜。寬容就是忘卻，人人都有痛苦，都有傷疤，動(dòng)輒去揭，便添新創(chuàng)，舊痕新傷難愈合，忘記昨日的是非，忘記別人先前對(duì)自己的指責(zé)和謾罵，時(shí)間是良好的止痛劑，學(xué)會(huì)忘卻，生活才有陽(yáng)光，才有歡樂(lè)。不要輕易放棄感情，誰(shuí)都會(huì)心疼；不要沖動(dòng)下做決定，會(huì)后悔一生。也許只一句分手，就再也不見(jiàn)；也許只一次主動(dòng)，就能挽回遺憾。世界上沒(méi)有不爭(zhēng)吵的感情，只有不肯包容的心靈；生活中沒(méi)有不會(huì)生氣的人，只有不知原諒的心。感情不是游戲，誰(shuí)也傷不起；人心不是鋼鐵，誰(shuí)也疼不起。好緣分，憑的就是真心真意；真感情，要的就是不離不棄。愛(ài)你的人，舍不得傷你；傷你的人，并不愛(ài)你。你在別人心里重不重要，自己可

18、以感覺(jué)到。所謂華麗的轉(zhuǎn)身，都有旁人看不懂的情深。人在旅途，肯陪你一程的人很多，能陪你一生的人卻很少。誰(shuí)在默默的等待，誰(shuí)又從未走遠(yuǎn)，誰(shuí)能為你一直都在？這世上，別指望人人都對(duì)你好，對(duì)你好的人一輩子也不會(huì)遇到幾個(gè)。人心只有一顆，能放在心上的人畢竟不多；感情就那么一塊，心里一直裝著你其實(shí)是難得。動(dòng)了真情，情才會(huì)最難割；付出真心，心才會(huì)最難舍。你在誰(shuí)面前最蠢，就是最?lèi)?ài)誰(shuí)。其實(shí)戀愛(ài)就這么簡(jiǎn)單，會(huì)讓你智商下降，完全變了性格，越來(lái)越不果斷。所以啊，不管你有多聰明，多有手段，多富有攻擊性，真的愛(ài)上人時(shí)，就一點(diǎn)也用不上。這件事情告訴我們。誰(shuí)在你面前很聰明，很有手段，誰(shuí)就真的不愛(ài)你呀。遇到你之前，我以為愛(ài)是驚天動(dòng)地，愛(ài)是轟轟烈烈抵死纏綿；我以為愛(ài)是蕩氣回腸，愛(ài)是熱血沸騰幸福滿滿。我以為愛(ài)是窒息瘋狂，愛(ài)是炙熱的火炭?；橐錾顮渴肿哌^(guò)酸甜苦辣溫馨與艱難，我開(kāi)始懂得愛(ài)是經(jīng)得起平淡。愛(ài)人者，人恒愛(ài)之；敬人者，人恒敬之；寬以濟(jì)猛，猛以濟(jì)寬，政是以和。將軍額上能跑馬，宰相肚里能撐船。最高貴的復(fù)仇是寬容。有時(shí)寬容引起的道德震動(dòng)比懲罰更強(qiáng)烈。君子賢而能容罷，知而能容愚，博而能容淺，粹而能容雜。寬容就是忘卻，人人都有痛苦，都有傷疤，動(dòng)輒去揭，便添新創(chuàng)，舊痕新傷難愈