电加热炉的炉温控制系统

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基于单片机PID算法的电加热炉温度控制系统设计

基于单片机 PID算法的电加热炉温度控制系统设计摘要：电加热炉的温度控制具有升温单向性，大惯性，时变性，纯滞后等特点，其控温过程存在非线性波动等问题。

本文采用AT89C51单片机基于PID算法设计了一种电加热温度控制系统。

仿真实验表明，本系统能够有效提高电加热炉温度控制的鲁棒性，符合新形势下对炉温调控的实际需求。

关键词：电加热炉；温度控制；单片机；PID算法1引言电加热炉在冶金、化工、机械等领域具备广泛的用途，但是它是一个多时变、存在物理耦合、本质非线性的复杂系统，传统的基于滞后反馈的控制律无法平衡炉温检测与炉温调控之间的时间同步关系，容易造成整个加热炉炉温调控系统的温度非线性波动、间歇性振荡，引起炉温调控器的参数变化。

因此提高电加热炉的温度控制水平，是当今工业控制技术的主要研究方向之一。

常规控制方法难以实现较高的控制精度和响应速度。

相比之下，经典的增量PID控制算法，无需针对控制对象建立数学模型，便可实现较发复杂系统的精确控制。

本文基于PID算法，提出设计了一套电加炉控制方法，核心控制芯片采用AT89C51系列单片机，具备数据采集、调控、显示、报警等多项功能，实现了对温控系统的设计和模拟仿真，能有效改善电加热炉温度控制系统的性能。

2总体方案设计本系统采用以AT89C51单片机为核心的温度控制系统，通过温度传感器PT100采样实时温度，并通过变送器将温度最终转换为电压信号通过A/D转换器0808将其转换为数字信号，送入单片机与给定值进行比较，运用PID算法得出控制结果，送显示并进行控制（图1）。

图1 系统总体设计方案图2.1系统硬件选择单片机是指将微处理器、存储器和输入/输出接口电路集成在一块集成电路芯版上的单片微型计算机。

单片机主要应用于工业控制领域，用来实现对信号的检测、数据的采集以及对应用对象的控制。

它具有体积小、重量轻、价格低、可靠性高、耗电少和灵活机动等许多优点。

单片机是微型计算机的一个重要分支，特别适合用于智能控制系统。

电加热炉温度单片机控制系统

高，稳定性和复现性较好，抗氧化性强，价格便宜）对温度进行检测。由于温度是非线性输出的，而与输入
的ｍＶ信号成线性关系，以在软件上将此非线性关所系加以修正，以便正确反映输入ｍＶ信号与温度之间的关系。ＡＣ８９把检测到的连续变化的温度模拟Ｄ００量转换成离散的数字量，入到单片机中进行处理。输Ｃ）键盘输入的选择：用４片ＢＤ拨码盘作为采Ｃ温度设定的输入单元，入范围为０— ９９，输９９可满足本系统的要求。每位ＢＤ码盘占４条线，Ｃ通过上拉电阻接人８５２５可编程并行ＩＯ扩展口。４片ＢＤ码盘占／Ｃ
单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制方便简
单和灵活性大等优点，在工业控制系统、能化仪器仪智表等诸多领域得到广泛应用。采用单片机进行炉温控制，以提高控制质量和自动化水平。可
码盘输人。由Ａ８Ｃ１Ｔ９５构成的核心控制器按智能控
（辽宁科技大学计算机科学与工程学院，辽宁省鞍山市１４４）１０４
摘要：对电加热炉温度控制由于非线性、针大滞后、时变性等特点很难用数学方法建立精确的
数学模型，用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果，绍了一种新型的应用单片机Ａ８Ｃ１介Ｔ９５对其进行智能控制的控温系统。系统通过硬件电路和软件程序实现智能控制，述了硬件原理图和描

电加热炉温度控制系统的设计

电加热炉温度控制系统的设计目录引言 (6)1 模糊控制器的设计 (13)1.1 模糊逻辑基础 (13)1.1.1 模糊集合的概念和基本运算 (13)1.1.2 模糊关系 (14)1.1.3 模糊规则 (15)1.2 模糊控制系统 (17)1.2.1 模糊控制的基本思想 (18)1.2.2 模糊控制系统的组成 (18)1.3 基本模糊控制器的设计 (20)1.3.1 精确量的模糊量化处理 (20)1.3.2 模糊推理 (23)1.3.3 反模糊化处理 (24)2 MATLAB下的仿真实验 (26)2.1 PID控制仿真实验 (26)2.2 基本模糊控制仿真实验 (27)3 电加热炉控制系统监控程序的设计 (31)3.1 组态王简介 (31)3.1.1 概述 (31)3.1.2 组态王与I/O设备 (31)3.1.3 组态王的开放性 (32)3.1.4 建立应用工程的一般流程 (32)3.1.5 如何得到组态王的帮助 (33)3.2 组态王的设计 (33)3.2.1 设计画面 (33)3.2.2 动画连接 (36)3.3 电加热炉控制监控画面 (42)结论 (47)参考文献 (48)摘要在冶金、化工，机械等各类工业控制中，电加热炉都得到了广泛的应用。

目前国内的电加热炉温度控制器大多还停留在国际60年代水平，仍在使用继电—接触器控制或常规PID控制，自动化程度低，动态控制精度差，满足不了日益发展的工艺技术要求。

电加热炉的温度是生产工艺的一项重要指标，温度控制的好坏将直接影响产品的质量。

电加热炉由电阻丝加热，温度控制具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点。

而且，在实际应用和研究中，电加热炉温度控制遇到了很多困难：第一，很难建立精确的数学模型；第二，不能很好地解决非线性、大滞后等问题。

以精确数学模型为基础地经典控制理论和现代控制论在解决这些问题时遇到了极大地困难，而以语言规则模型(IF-THEN)为基础的模糊控制理论却是解决上述问题的有效途径和方法。

炉温控制系统原理

炉温控制系统原理炉温控制系统是指根据要求对炉内温度进行监测和调节的系统。

它可以根据需要对炉温进行精确控制，以达到生产过程中的稳定性和可靠性要求。

炉温控制系统由温度传感器、控制器和执行器三部分组成。

温度传感器用于测量炉内的温度，将测得的温度信号转化为电信号输入到控制器中。

控制器根据设定的温度值与实际测得的温度值之间的差异，产生相应的控制信号。

执行器根据控制信号控制燃烧器或加热器的工作状态，以调节炉内的温度。

炉温控制系统的基本原理是反馈控制。

它通过不断测量和比较实际温度与设定温度之间的差异，产生一个误差信号。

根据误差信号，控制器调节执行器工作状态，使得实际温度逐渐接近设定温度。

通过不断地对温度进行测量和调节，炉温控制系统可以保持炉内温度在一定范围内稳定。

炉温控制系统中的温度传感器一般采用热电偶或热电阻等温度传感器。

热电偶是根据热电效应原理工作的，它将热电效应产生的电势差转化为温度信号。

热电阻是根据电阻与温度呈线性关系的特性工作的，它通过测量电阻值来间接测量温度。

这些温度传感器可以将温度信号转化为标准电信号，供控制器使用。

在炉温控制系统中，控制器是关键部件之一。

控制器一般采用微处理器或可编程逻辑控制器（PLC）等数字控制器。

控制器通过不断比较设定温度与实际温度之间的差异，产生一个控制信号。

这个控制信号经过放大和处理后，用于控制执行器的工作状态。

控制器还可以根据温度的变化趋势，调整控制信号的大小和方向，以实现更加精确的温度控制。

执行器是炉温控制系统中的另一个重要组成部分。

执行器通常是燃烧器或加热器。

当控制器产生相应的控制信号时，执行器会根据信号的大小和方向来控制燃烧器或加热器的工作状态。

如果炉温过低，执行器可以通过增加燃料供给或增加加热器的功率来提高炉温；如果炉温过高，执行器则可以通过减少燃料供给或减少加热器的功率来降低炉温。

通过控制燃烧器或加热器的工作状态，执行器可以实现对炉温的精确调节。

总的来说，炉温控制系统是通过温度传感器、控制器和执行器之间的协作工作来实现对炉内温度的精确控制。

电加热炉温度控制系统1

摘要在现实生活当中，很多场合需要对温度进行智能控制，日常生活中最常见的要算空调和冰箱了，他们都能根据环境实时情况，结合人为的设定，对温度进行智能控制。

工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。

通过这次课程设计，我们将自己动手设计一个小型的计算机控制系统，目的在于将理论结合实践以加深我们对课本知识的理解。

本次设计采用单片机89C51及数字式温度传感器、数码管显示温度。

数字式温度传感器将采集到的温度数据送入单片机，单片机将采集到的温度数据与设定值进行比较，若大于设定值，则电热炉关断，若小于设定值，则电热炉继续加热。

对于设定的温度值的改变采用中断方式，当改变温度设定时，检测输入的信号，改变设定值，并在数码管上显示出设定值，此次设计初始设定值为100摄氏度。

关键字：温度自动控制、单片机、数码管目录1设计内容及步骤 (1)1.1设计要求 (1)1.2方案设计 (1)1.3设计思路 (1)2硬件设计 (2)2.1主要硬件介绍 (2)2.1.1单片机 (2)2.1.2温度传感器 (2)2.1.3开关器件 (2)2.2电路设计方法 (3)2.2.1显示部分电路 (3)2.2.2温度检测电路 (4)2.2.3键盘电路 (4)2.2.4电气开关及工作电路 (5)2.2.5整体硬件设计及工作说明 (5)3软件设计 (6)3.1数码管模块 (6)3.2按键中断输入模块 (7)3.3温度检测模块 (8)3.4主程序流程图 (9)4调试和分析 (10)5课程设计心得体会 (12)参考文献 (13)附录1整体电路图......................... 错误!未定义书签。

附录2源程序 (1)1设计内容及步骤1.1设计要求设计一个温度控制系统，并用软件仿真。

功能要求如下：（1）能够利用温度传感器检测环境中的实时温度；（2）能对所要求的温度进行设定；（3）将传感器检测到得实时温度与设定值相比较，当环境中的温度高于或低于所设定的温度时，系统会自动做出相应的动作来改变这一状况，使系统温度始终保持在设定的温度值。

电炉温度控制系统

引言前言：电阻炉在国民经济中有着广泛的应用，而大功率的电阻炉则应用在各种工业生产过程中。

然而，大多数电阻炉存在着各种干扰因素。

一直以来，人们采用了各种方法来进行温度控制，都没有取得很好的控制效果。

起先由于电阻炉的发热体为电阻丝，传统方法大多采用仪表测量温度，并通过控制交流接触器的通断时间比例来控制加热功率。

电阻炉微机自动程序温度控制系统就是通过单片机对加热炉的升、降温速率和保温时间进行严格控制的装置，它将温度变送、显示和数字控制集于一体，以微机控制为基础，以A/D转换器为核心，并配以适当的外围接口电路，实现对电阻炉温度自动控制。

摘要：自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。

随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。

1.电加热炉温度控制系统的特性温控系统主要由温度传感器、温度调节仪、执行装置、被控对象四个部分组成，其系统结构图如图1.1所示。

图1.1被控制对象是大容量、大惯性的电热炉温度对象，是典型的多阶容积迟后特性，在工程上往往近似为包含有纯滞后的二阶容积迟后；由于被控对象电容量大，通常采用可控硅作调节器的执行器，其具体的电路图如图1.2所示。

如图1.3所示，设周期Tc内导通的周期的波数为n，每个周波的周期为T，则调功器的输出功率为P=n×T×Pn /Tc，Pn为设定周期Tc内电压全通过时候装置的输出功率。

图1.2 图1.3 执行器的特性：电炉的温度调节是通过调节剂(供电能源)的断续作用，改变电炉丝闭合时间Tb 与断开时间Tk的比值α,α=Tb/Tk。

调节加热炉的温度，在工业上是通过在设定周期范围内，将电路接通几个周波，然后断开几个周波，改变晶闸管在设定周期内通断时间的比例，来调节负载两端交流平均电压即负载功率，这就是通常所说的调功器或周波控制器；调功器是在电源电压过零时触发晶闸管是导通的，所以负载上得到的是完整的正弦波，调节的只是设定周期Tc内导通的电压周波。

电炉温度控制系统设计

摘要：本设计采用直接数字控制（DDC）对加热炉进行控制，使其温度稳定在在某一个值上。

并且具有键盘输入温度给定值，LED数码管显示温度值和温度达到极限时提醒操作人员注意的功能。

一．概述温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。

对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。

例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等；控制方案有直接数字控制（DDC），推断控制，预测控制，模糊控制（Fuzzy），专家控制(Expert Control)，鲁棒控制（Robust Control），推理控制等。

本设计的控制对象为一电加热炉，输入为加在电阻丝两断的电压，输出为电加热炉内的温度。

输入和输出的传递函数为：G(s)=2/(s(s+1))。

控温范围为100~500℃，所采用的控制方案为直接数字控制（DDC）中的最少拍控制。

二．温度控制系统的组成框图采用典型的反馈式温度控制系统，组成部分见下图。

其中数字控制器的功能由微型机算机实现。

三．温度控制系统结构图及总述图中由4~20mA变送器，I/V，A/D转换器构成输入通道，用于采集炉内的温度信号。

其中，变送器选用XTR101，它将热电偶信号（温度信号）变为4~20mA电流输出，再由高精密电流/电压变换器RCV420将4~20mA电流信号变为0~5V标准电压信号，以供A/D转换用。

转换后的数字量与与炉温的给定值数字化后进行比较，即可得到实际炉温和给定炉温的偏差。

炉温的设定值由键盘输入。

由微型计算机构成的数字控制器按最小拍进行运算，计算出所需要的控制量。

数字控制器的输出经标度变换后送给8253，由8253定时计数器转变为高低电平的不同持续时间，送至SCR触发电路，触发晶闸管并改变其导通角大小，从而控制电加热炉的加热电压，起到调温的作用。

电加热炉温度控制系统设计

（发布日期：-6-10）电加热炉随着科学技术旳发展和工业生产水平旳提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重旳地位。

对于这样一种具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点旳控制对象，很难用数学措施建立精确旳数学模型，因此用老式旳控制理论和措施很难达到好旳控制效果。

单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制以便简朴和灵活性大等长处，在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。

采用单片机进行炉温控制，可以提高控制质量和自动化水平。

1 前言在人类旳生活环境中，温度扮演着极其重要旳角色。

温度是工业生产中常用旳工艺参数之一，任何物理变化和化学反映过程都与温度密切有关，因此温度控制是生产自动化旳重要任务。

对于不同生产状况和工艺规定下旳温度控制，所采用旳加热方式，燃料，控制方案也有所不同。

无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。

自18世纪工业革命以来，工业发展对与否能掌握温度有着绝对旳联系。

在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%旳工业部门都不得不考虑着温度旳因素。

在现代化旳工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用旳重要被控参数。

例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热解决炉、反映炉和锅炉中旳温度进行检测和控制。

从市场角度看[1]，如果国内旳大中型公司将温度控制系统引入生产，可以减少消耗，控制成本，从而提高生产效率。

嵌入式温度控制系统符合国家提出旳“节能减排”旳要求，符合国家经济发展政策，具有十分广阔旳市场前景。

现今，应用比较成熟旳如电力脱硫设备中，主控制器在主蒸汽温度控制系统中旳应用，已经达到了世界迈进水平。

如今，在微电子行业中。

温度控制系统也越来越重要，如单晶炉、神经网络系统旳控制。

因此。

温度控制系统经济前景非常广泛，国内旳高新精尖行业研究其应用旳意义更是更加重大。

电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法

电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法一、电加热炉温度控制系统模型建立1.电加热元件电加热元件是实现加热过程的关键组件，通过电流通过电加热元件时会产生热量，从而提高电加热炉的温度。

通常采用的电加热元件有电阻丝或者电加热器。

2.温度传感器温度传感器用于实时检测电加热炉的温度，常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。

传感器将温度信号转换为电信号并输出给控制器。

3.控制器控制器是温度控制系统的核心部分，通过对电加热元件的控制，实现对炉温的控制。

常见的控制器有PID控制器、模糊控制器、自适应控制器等。

控制器根据输入的温度信号和设定值进行比较并产生控制信号，然后将控制信号送至电加热元件。

4.反馈装置反馈装置用于实时反馈炉温信息给控制器，以便控制器能够根据反馈信息进行调整，从而实现温度的稳定控制。

典型的反馈装置有温度传感器、红外线测温仪等。

二、控制算法1.PID控制算法PID控制器是最常用的控制算法之一，其通过比例、积分和微分三个部分组合来实现对温度的控制。

PID控制器的控制信号计算公式如下：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∑e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中，u(t)为控制信号，Kp、Ki、Kd分别为比例、积分和微分系数，e(t)为偏差，de(t)/dt为偏差的变化率。

2.模糊控制算法模糊控制算法通过模糊集合、模糊规则和模糊推理来实现对温度的控制。

基本的模糊控制算法包含模糊化、模糊规则的建立、模糊推理和解模糊化四个步骤。

3.自适应控制算法自适应控制算法通过对系统模型的实时辨识和参数的自动调整，实现对温度的自适应控制。

自适应控制算法常见的有模型参考自适应控制、最小均方自适应控制等。

三、总结电加热炉温度控制系统模型的建立包括电加热元件、温度传感器、控制器和反馈装置四个主要组成部分。

常用的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法和自适应控制算法。

通过合理选择控制系统的组成部分和控制算法，并根据实际需求进行参数调整和优化，可以有效实现对电加热炉温度的稳定控制。

电加热炉温度计算机控制系统

（电偶）二次仪表（电偶放大器）信号采集器热、热、
（多功能输入输出卡）控制器（、计算机）控制程序、（种控制算法）被控对象（多、电阻炉）成的闭环控组制系统。控制系统为计算机ＰＩ线现场控制，Ｃ总系
年代初，最初的简单ＰＤ控制，现在的模糊控从Ｉ到制、经网络、测控制及专家系统等各种智能算神预法，些先进的科技手段已成功地应用于加热炉的一炉温控制中… 。但是由于传热问题的复杂性，电加
热炉具有非线性、耦合、变、滞后等特点Ｊ强时大，
炉温控制技术仍然是加热炉控制的难点之一Ｊ３。
因此，以电加热炉作为控制对象进行新兴控制理论研究具有极大的研究价值。基于此，们研制了工我
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第１５卷
第３期
２１０２年６月
ＬＡＢ０ＲＡＴＯＲＹＳＥＮＣＥＣＩ
Ｖｏ．５Ｎｏ３Ｊｎ２２１１．ｕห้องสมุดไป่ตู้．０１
电加热炉温度计算机控制系统
徐银梅，王国霞，王尚君
关键词：电加热炉；温度控制；硬件结构；软件设计
中图分类号：Ｐ７＋５Ｔ２３．文献标识码：Ａｄｉ１．９９ｊｉｎ１７ — ３５２１．３０２ｏ：０３６／．ｓ．６２４０．０２０．３ｓ

PID加热炉炉温控制

第1章绪论电加热炉在化工、冶金等行业应用广泛，因此温度控制在工业生产和科学研究中具有重要意义。

其控制系统属于一阶纯滞后环节，具有大惯性、纯滞后、非线性等特点，导致传统控制方式超调大、调节时间长、控制精度低。

采用单片机进行炉温控制，具有电路设计简单、精度高、控制效果好等优点，对提高生产效率、促进科技进步等方面具有重要的现实意义。

常规的温度控制方法以设定温度为临界点，超出设定允许范围即进行温度调控：低于设定值就加热，反之就停止或降温。

这种方法实现简单、成本低，但控制效果不理想，控制温度精度不高、容易引起震荡，达到稳定点的时间也长，因此，只能用在精度要求不高的场合。

电加热炉是典型的工业过程控制对象，在我国应用广泛。

电加热炉的温度控制具有升温单向性，大惯性，大滞后，时变性等特点。

其升温、保温是依靠电阻丝加热，降温则是依靠环境自然冷却。

当其温度一旦超调就无法用控制手段使其降温，因而很难用数学方法建立精确的模型和确定参数，应用传统的控制理论和方法难以达到理想的控制效果。

本设计采用达林算法进行温度控制，使整个闭环系统所期望的传递函数相当于一个延迟环节和一个惯性环节相串联来实现温度的较为精确的控制。

单片机作为控制系统中必不可少的部分，在各个领域得到了广泛的应用，用单片机进行实时系统数据处理和控制，保证系统工作在最佳状态，提高系统的控制精度，有利于提高系统的工作效率。

电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重的地位。

对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象，很难用数学方法建立精确的数学模型，因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。

单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制方便简单和灵活性大等优点，在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。

采用单片机进行炉温控制，可以提高控制质量和自动化水平。

电加热炉温度控制

基于单片机的电加热炉温度控制系统设计王丽华1郑树展2（1、天津职业大学，天津300402；2、天津航空机电有限公司，天津300123）摘要：温度控制是工业对象中主要的控制参数之一，其控制系统本身的动态特性属于一阶纯滞后环节。

以8051单片机为核心，采用温度变送器桥路和固态继电器控温电路，实现对电炉温度的自动控制。

该控制系统具有硬件成本低、控温精度较高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。

关键词：电加热炉控温固态继电器飞升曲线0引言传统的以普通双向晶闸管（SCR）控制的高温电加热炉采用移相触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率，达到自动控制电加热炉温度的目的。

这种移相方式输出一种非正弦波，实践表明这种控制方式产生相当大的中频干扰，并通过电网传输，给电力系统造成“公害”。

采用固态继电器控温电路，通过单片机控制固态继电器，其波形为完整的正弦波，是一种稳定、可靠、较先进的控制方法。

为了降低成本和保证较高的控温精度，采用普通的ADC0809芯片和具有零点迁移、冷端补偿功能的温度变送器桥路，使实际测温范围缩小。

1电加热炉温度控制系统的硬件设计电加热炉温度控制系统的硬件由图1所示各部件组成，它以8051单片机为核心，外扩键盘输入和LED显示温度。

电加热炉炉内的实际温度由热电偶测量并转换成毫伏级的电压信号，通过温度变送器桥路实现零点迁移和冷端补偿，经运算放大器7650放大到0～5V，再经过有源低通滤波器滤波后，由A/D转换成数字量。

此数字量经数字滤波、标度转换后，一方面通过LED将炉温显示出来；另一方面，将该温度值与被控温度值进行比较，根据其偏差值的大小，采用PID控制，通过PWM脉冲调宽功率放大器控制SSR固态继电器来控制电加热炉炉丝的导通时间，就可以控制电炉丝的加热功率大小，从而控制电炉的温度及升温速度，使其逐渐趋于给定值且达到平衡。

1.1 热电偶的选取热电偶是温度测量传感器，对它的选择将直接影响检测误差的大小。

基于MC68HC11单片机电加热炉炉温控制系统

仅要不断测量，而且要进行控制。
温电阻的功率，就是前向通道。同时，这由测温传感
器测量出电阻炉的温度后，经滤波、大和ＡＤ变换放／器后，转换为数字量反馈给计算机，成反馈通道，形并使系统构成闭环。
在工业生产和科学实验中，温度是极普遍也是很重要的热工参数之一。温度控制是生产过程自动化的一项重要任务。对电加热炉或者要求一定条件下恒温，能随电源电压波动或者炉内物体而变化；不或者要求炉温根据工艺要求按一定的升温和保温规律变化。因此，在工业生产或科学实验中常常对温度不
２系统工作原理
２１热电偶及冷端补偿．
本文是基于先进的单片机控制技术，低能耗下在可实现对炉温的精确控制。电加热炉温控制的技术路线如下：计算机定时对炉温行测量（即温度采样），把测量的温度经放大送到模数转换芯片，算成相应换的数字量后送人到计算机，预定的控制规律进行判按别和运算，而得到控制量，控制信号经过驱动电从该路作为可控硅的门极触发信号，用来控制可控硅的功率，以达到炉温控制曲线的要求，成生产的预期指完
ＶＯ
图１温控系统的原理图
图２电桥法补偿

电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法

东华理工学院长江学院毕业设计（论文）题目电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法英文题目The Electric Heating Furnace Temperature Control System Models and Control Algorithms to Establish学生姓名杨芳芳专业自动化班级023122指导教师罗先喜二零零六年六月摘要本文以电加热炉为控制对象.通过对电加热炉对象特性的分析来确定电加热炉系统的构成及控制方案。

而这里主要采用的设计方案是普通电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法,对电加热炉的温度进行控制的计算机控制系统，所含系统结构复杂，干扰多。

这个系统结构简单，实施容易。

对炉温控制，采用的主要是由8051单片机组成系统。

此外由于PID算法具有计算量小，控制器结果简单，静动态性能指标好等特点，则应用了PID控制算法。

本文还建立电加热炉数学模型。

此外在论文中也介绍了史密斯预估方案，以及关于占空比，这两个问题都有在论文中提到，其中史密斯预估方案对系统的稳态性能影响很大，而占空比问题也对系统温度加热时间有很大关系。

出此之外，论文中还介绍了电加热炉温度控制系统中要运用到的主要芯片.以及这些芯片在系统中的各自功能也都有介绍。

此论文重点讨论了电加热炉温度控制系统系统的控制算法，关键词电加热炉；温度控制；单片机；PID算法;AbstractThis method resolves the Electrical-heated furnace is the controlled target .By analyzing the characteristic of electrical-heated furnace control system. Under this condition We choose the chief in the article is the contradiction between static and dynamic performances, the computer control system for controlling the stove temperature adopt the expert system and its deficiencies are complex and has much interference .this system is easily implemented. the most important in this design is that the electric heating elements, control algorithm, and soft-ware design of the system .Besides,this methord introduce selectrical-heated by maths. And also introduce about the O.J.M des Smith’idea.And also introduce other things about this method. In the method we also can find about the chip about the design ,it also includes the function about the chip. The ideas in the method what had been mentioned are all very important for me to design this method .The results of algorithm simulation prove that single neuron adaptive PSD intelligent control algorithm is simple and its effect is the better .it has very high theoretical value and practical value.The most important mental in this method is how to design the selectrical-heated by PID algorithmKey wordsselectrical-heated furnace; temperature control; Single chip micyoco; PID algorithm.目录中文摘要与关键词英文摘要与关键词绪论 (1)1. 电加热炉温度控制系统的构成 (2)1.1 各个主要元件电加热炉温度控制系统中的功能 (2)1.2 电加热炉温度控制系统的结构框图及工作原理 (2)1.3 系统中要用的主要芯片的简介 (3)1.3.1 8051芯片简介 (3)1.3.2 定时计数器 (5)1.3.3 锁存器74LS373 (6)1.3.4 光可控硅 (6)1.3.5 8279芯片的简介 (10)1.3.6 A/D转换器 (12)1.3.7 电源电路 (13)1.4 电加热炉温度控制系统的控制实例 (14)2..电加热炉温度控制系统的控制算法 (15)2.1 电加热炉温度控制系统的性能指标 (15)2.2 电加热炉温度控制系统数学模型的建立 (15)2.3 PID控制器的控制算法 (16)2.3.1 PID调节器参数对控制性能的影响 (18)2.3.2 PID控制系统参数设定及其控制系统的优点 (18)2.4 电加热炉积分分离PID控制的仿真研究 (20)3. 控制系统的仿真实验图及分析 (21)3.1 积分分离PID控制算法 (21)3.2 占空比 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录1 (30)附录2 (49)绪论电加热炉的出现，给人类的生活带来了很多方便，使人类不管是在生活还是在工业方面都有了很多便利之处。

基于Petri网的电加热炉温度控制系统

同控温区间控制器的切换与选择是离散事件，电加热炉温控系统由连续子系统和离散事件子系统组成，有时变性和混杂性，以电加热炉温控系具所统是一个典型的过程控制混杂系统。电加热温度控制的混杂性可以通过Ｐｔ网的监督控制来实ｅｉｒ现，ｅｉＰｔ网控制器根据采集到的实时温度判别系ｒ统当前的运行状态，３个控制阶段的控制器进对
化
工
自动化
及
仪表
第３８卷
基于Ｐｔ网的电加热炉温度控制系统ｅｒｉ
冯爱祥周小娜罗雄麟
（国石油大学（京）中北自动化系，京１２４）北０２９
摘
要
针对工业生产中常规的电加热炉温度控制的强非线性及大惯性等特性，用混杂控制系统的应
依据混杂控制系统的设计原则 ’ 电加热，
示。根据采集到的炉温，由程序控制执行元件的
输出电压作用于加热炉，证温度在正常工况下保
收稿日期：Ｏ１０．７２ｌ－６２
第ｌ０期
冯爱祥等．于Ｐｔ网的电加热炉温度控制系统基ｅｒｉ
室温状态
Ｔ调用全电压控制方案－
２２Ｐｔ网控制器设计．ｅｒｉＰｔ网控制器和过程控制部分是同步运行ｅｒｉ