溫度控制系統(tǒng)設(shè)計文獻(xiàn)綜述

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.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計文獻(xiàn)綜述前言隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人們需要對工業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)溫度系統(tǒng)進(jìn)行控制，如鋼鐵冶煉過程需要對剛出爐的鋼鐵進(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)行實時監(jiān)測和精確控制 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)域最常遇到的一個物理量。而且，很多領(lǐng)域的溫度可能較高或較低，現(xiàn)場也會較復(fù)雜，有時人無法靠近或現(xiàn)場無需人力來監(jiān)控。如加熱爐大都采用簡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, 很難達(dá)到生產(chǎn)工藝要求。且在很多熱處理行業(yè)都存在類似的問題，所以，設(shè)計一個較為通用的溫度控制系統(tǒng)具有重要意義。這時我們可以采用單片機(jī)控制，這些控制技術(shù)會大大提高控制精度，不但使控制簡捷，降低了產(chǎn)品的成本，還可以和計算機(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)是為實現(xiàn)某一個控制應(yīng)用需要由用戶設(shè)計的，是一個圍繞單片機(jī)芯片而組建的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，這是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)自問世以來，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應(yīng)用場合的需要，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、價格低廉等特點，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)計一個基于ARM的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計.該系統(tǒng)以無線尋呼網(wǎng)絡(luò)接收POCSAG編碼的控制命令字,同時利用DIMF信號發(fā)送器將要反饋的數(shù)據(jù)通過公用電話網(wǎng)絡(luò)以DTMF編碼傳送回去,從而實現(xiàn)了一個功能完整的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),彌補了以往遠(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)的實現(xiàn)針對實時溫度控制對象, 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)計原理,實現(xiàn)了對遠(yuǎn)程溫度系統(tǒng)的監(jiān)視和控制功能.采集端主要實現(xiàn)溫度采集、數(shù)碼顯示、溫度設(shè)定、無線編碼發(fā)射、加熱開關(guān)控制等功能;監(jiān)控部分主要實現(xiàn)無線解碼接收、溫度顯示、報警等功能模塊.本系統(tǒng)實現(xiàn)了實時控制與無線傳輸結(jié)合.3. 王曉員基于單片機(jī)多點溫度控制的硬件構(gòu)建設(shè)計針對目前許多塑料反應(yīng)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)多點溫度控制的硬件構(gòu)建的設(shè)計.采用數(shù)字化溫度傳感器DS18820,TLC2543型號的12位開關(guān)電容運次逼近模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器.成本低、可靠性高4. 王芳利用單片機(jī)實現(xiàn)溫度智能控制溫度控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)反饋控制系統(tǒng),它是用溫度傳感器將檢測到實際爐溫A/D轉(zhuǎn)換,送入到計算機(jī)中,與設(shè)定值進(jìn)行比較,得出偏差.對此偏差按PID算法進(jìn)行修正,求得對應(yīng)的控制量控制可控硅驅(qū)動器,調(diào)節(jié)電爐的加熱功率,從而實現(xiàn)對爐溫的控制.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)為核心控制部件進(jìn)行PID運算,數(shù)字式溫度傳感器DS18B20芯片測量溫度,大功率放大器OPA548驅(qū)動半導(dǎo)體致冷器TEC實現(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. 儲海兵 譚功全 曹亢 任善榮單片機(jī)溫度控制實驗系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C51為核心的溫度控制實驗系統(tǒng).它使用一線制數(shù)字溫度傳感器DS18B20采集溫度,經(jīng)過PID算法計算輸出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要求較高的溫度準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度,針對該應(yīng)用設(shè)計了一個溫度控制器;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.仿真計算的結(jié)果證明了方案的可行性和對環(huán)境溫度變化的適應(yīng)能力.最后以PIC16C72A單片機(jī)為核心,具體實現(xiàn)了一個使用該控制方案的溫度控制系統(tǒng).實驗結(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)計針對被控對象存在的滯后、時變、非線性等特點,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)計了以PIC18F252單片機(jī)為核心,實現(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，模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計算機(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)的模糊溫度測控系統(tǒng)設(shè)計提出一種基于SOC單片機(jī)的模糊溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計方案.采用SOC型單片機(jī)MSP430F149為控制核心,利用MSP430F149片內(nèi)資源,實現(xiàn)溫度采集信號的放大、ADC轉(zhuǎn)換處理、PWM驅(qū)動控制等功能,以最小的硬件結(jié)構(gòu)完成模糊溫度閉環(huán)控制.同時,應(yīng)用RS-485通訊協(xié)議,實現(xiàn)上位機(jī)與底層控制節(jié)點之間可靠的數(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)計與實現(xiàn)溫度測控在工業(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,通過對機(jī)內(nèi)數(shù)字PID參數(shù)的設(shè)置,達(dá)到對不同受控對象的不同溫度要求進(jìn)行高精度控制. 設(shè)計了一種基于89C51單片機(jī)和DS1820數(shù)字溫度傳感器的智能溫度測控系統(tǒng),可實現(xiàn)溫度控制、故障分析以及通過GSM移動通信模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程報警等功能.系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠、操作方便等特點,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，然后把它們整合成為一個整體，完成對溫度進(jìn)行控制的硬件部分。在軟件設(shè)計方面，對主程序，中斷服務(wù)程序，采樣子程序，數(shù)字濾波程序進(jìn)行編寫13. 張艷艷基于PID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,可以實現(xiàn)較為精準(zhǔn)的控制;而PID算法實現(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.通過原理分析、軟硬件設(shè)計以及實驗測試,表明該溫度系統(tǒng)非常穩(wěn)定并且精確,可廣泛地應(yīng)用于各類溫控場合. 14. 喬和 陳彬基于ARM的智能溫控系統(tǒng)設(shè)計針對電阻爐溫度控制純滯后、大慣性環(huán)節(jié)控制的特點,傳統(tǒng)的PID控制可以獲得較好的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性,但控制上會造成較大的系統(tǒng)超調(diào),無法滿足控制精度.應(yīng)用參考模型自適應(yīng)方法設(shè)計控制器,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組成溫度檢測電路,采用固態(tài)繼電器來作為溫控元件,利用開關(guān)特性來控制電路的斷開和接通爐溫控制主電路.實驗結(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)的全自動熱飲機(jī)控制器的設(shè)計一種全自動熱飲機(jī)控制器的設(shè)計,提供了溫度控制、開關(guān)量的輸出控制、水位檢測控制、數(shù)據(jù)保存等關(guān)鍵部件的設(shè)計思路及方案,還討論了系統(tǒng)的軟件設(shè)計流程;給出了相應(yīng)的硬件電路圖和軟件流程圖,并對這種設(shè)計下的各部件工作狀況進(jìn)行了試驗,得出了一些關(guān)于自動熱飲機(jī)設(shè)計的規(guī)律;實用證明,該控制器具有實現(xiàn)成本低,控溫精度高,易于實現(xiàn)等優(yōu)點,實現(xiàn)了熱飲泡制的全自動控制和管理,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，其主要缺點是溫度波動范圍大，由于它主要通過控制接觸器的通斷時間比例來達(dá)到改變加熱功率的目的，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，而用于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(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，選擇最佳的方案，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)對熱爐溫度進(jìn)行控制，不僅精度高，反映速度快，對環(huán)境要求不高，價格便宜并且易于實現(xiàn)等優(yōu)點，能夠大規(guī)模的運用和生產(chǎn)，能很好的完成對溫度的監(jiān)測和控制。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,輔助以鍵盤和數(shù)碼管的人機(jī)界面,可以應(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,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)的精度和價格等因素,采用了80C196單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)合專用集成電路進(jìn)行設(shè)計.CPU系統(tǒng)采用GAL進(jìn)行譯碼, 結(jié)論綜上所述，本次設(shè)計設(shè)計敘述了基于單片機(jī)對工業(yè)生產(chǎn)中溫度的控制與設(shè)計，該系統(tǒng)包括硬件組成和軟件的設(shè)計，硬件設(shè)計上主要是通過溫度傳感器對溫度進(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放大，通過A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬溫度電壓信號轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的數(shù)字溫度信號電壓。其硬件設(shè)計中最為核心的器件是單片機(jī)89C51，它一方面控制A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，另一方面，將采集到的數(shù)字溫度電壓值經(jīng)計算機(jī)處理得到相應(yīng)的溫度值，送到LED顯示器，以數(shù)字形式顯示測量的溫度。整個系統(tǒng)的軟件編程就是通過匯編語言對單片機(jī)MT89C51實現(xiàn)其控制功能。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，簡單可靠，操作靈活，功能強(qiáng)大，性能價格比高，較好的滿足了現(xiàn)代生產(chǎn)和科研的需要。還來不及享受美麗的錦瑟華年，就已經(jīng)到了白發(fā)遲暮，一生匆匆而過。生命，就是這樣匆匆，還來不及細(xì)細(xì)品味，就只剩下了回憶。生命匆匆，累了就選擇放下，別讓自己煎熬痛苦，別讓自己不堪重負(fù)。放下該放下的，心才會釋放重負(fù)，人生才能安然自如。人生就是一個口袋，里面裝的東西越多，前行的腳步就越沉重。總覺得該得到的還沒有得到，該擁有的卻已經(jīng)失去，苦苦追尋的依然渺茫無蹤。心累，有時候是為了生存，有時候是為了攀比。只有放下羈絆前行腳步的重?fù)?dān)，放下陰霾繚繞的負(fù)面情緒，才能感受到“柳暗花明又一村”的豁然開朗，領(lǐng)悟到“一蓑煙雨任平生”的超然物外。人生太匆匆，累了，就放一放吧，何苦要執(zhí)拗于一時的成敗得失！很多時候，我們用汗水滋養(yǎng)夢想，可是，夢想是豐滿的，現(xiàn)實是骨感的。每個人都渴望成功的鮮花圍繞自己，可是，誰都不是常勝將軍，都會猝不及防地遭遇人生的滑鐵盧。唉聲嘆氣只會讓自己裹足不前，一蹶不振只能讓自己沉淪墮落。如果真的不能承受其重，就放一放，重新審視前方的道路，選擇更適合自己的方向。有些東西，本就如同天上的浮云，即使竭盡全力，也未必能攬之入懷?；蛘呒词沟玫剑参幢啬芴岣咝腋Ｖ笖?shù)。所以與其為得不到的東西惶惶終日，不如選擇放下，為心減負(fù)，輕松前行。一人難如百人愿 ,不是所有的人，都會欣賞和喜歡自己。所以，我們不必曲意逢迎他人的目光，不用祈求得到所有人的溫柔以待。真正在意你的人，不會對你無情無義，不在意你的人，你不過是輕若鴻毛的可有可無。做最好的自己，靜靜地守著一江春水的日子，讓心云淡風(fēng)輕，怡然自若。人生本過客，何必千千結(jié)。不是所有的相識都能地久天長，不是所有的情誼都能地老天荒。有些人終究是走著走著就散了，成為我們生命中的過客。愛過，恨過，都會裝點我們原本蒼白的人生，感謝曾經(jīng)在我們生命中出現(xiàn)過的人。如果無緣繼續(xù)紅塵相伴，就選擇放下吧，給自己和對方都留一段美好的回憶和前行的空間。魚總是自由自在地在水中快樂游弋，是因為魚只有七秒鐘的記憶，只在一瞬間，魚便忘記了所有的不愉快。所以，忘記所有的不愉快，才能為美好的情緒留出空間，才能讓心情燦然綻放。林清玄說：一塵不染不是不再有塵埃，而是塵埃讓它飛揚，我自做我的陽光。是呀，世事喧囂紛擾，放下紛擾，做一個陽光快樂的人，做自己快樂的主人！還來不及享受美麗的錦瑟華年，就已經(jīng)到了白發(fā)遲暮，一生匆匆而過。生命，就是這樣匆匆，還來不及細(xì)細(xì)品味，就只剩下了回憶。生命匆匆，累了就選擇放下，別讓自己煎熬痛苦，別讓自己不堪重負(fù)。放下該放下的，心才會釋放重負(fù)，人生才能安然自如。人生就是一個口袋，里面裝的東西越多，前行的腳步就越沉重?？傆X得該得到的還沒有得到，該擁有的卻已經(jīng)失去，苦苦追尋的依然渺茫無蹤。心累，有時候是為了生存，有時候是為了攀比。只有放下羈絆前行腳步的重?fù)?dān)，放下陰霾繚繞的負(fù)面情緒，才能感受到“柳暗花明又一村”的豁然開朗，領(lǐng)悟到“一蓑煙雨任平生”的超然物外。人生太匆匆，累了，就放一放吧，何苦要執(zhí)拗于一時的成敗得失！很多時候，我們用汗水滋養(yǎng)夢想，可是，夢想是豐滿的，現(xiàn)實是骨感的。每個人都渴望成功的鮮花圍繞自己，可是，誰都不是常勝將軍，都會猝不及防地遭遇人生的滑鐵盧。唉聲嘆氣只會讓自己裹足不前，一蹶不振只能讓自己沉淪墮落。如果真的不能承受其重，就放一放，重新審視前方的道路，選擇更適合自己的方向。有些東西，本就如同天上的浮云，即使竭盡全力，也未必能攬之入懷?；蛘呒词沟玫剑参幢啬芴岣咝腋Ｖ笖?shù)。所以與其為得不到的東西惶惶終日，不如選擇放下，為心減負(fù)，輕松前行。一人難如百人愿 ,不是所有的人，都會欣賞和喜歡自己。所以，我們不必曲意逢迎他人的目光，不用祈求得到所有人的溫柔以待。真正在意你的人，不會對你無情無義，不在意你的人，你不過是輕若鴻毛的可有可無。做最好的自己，靜靜地守著一江春水的日子，讓心云淡風(fēng)輕，怡然自若。人生本過客，何必千千結(jié)。不是所有的相識都能地久天長，不是所有的情誼都能地老天荒。有些人終究是走著走著就散了，成為我們生命中的過客。愛過，恨過，都會裝點我們原本蒼白的人生，感謝曾經(jīng)在我們生命中出現(xiàn)過的人。如果無緣繼續(xù)紅塵相伴，就選擇放下吧，給自己和對方都留一段美好的回憶和前行的空間。魚總是自由自在地在水中快樂游弋，是因為魚只有七秒鐘的記憶，只在一瞬間，魚便忘記了所有的不愉快。所以，忘記所有的不愉快，才能為美好的情緒留出空間，才能讓心情燦然綻放。林清玄說：一塵不染不是不再有塵埃，而是塵埃讓它飛揚，我自做我的陽光。是呀，世事喧囂紛擾，放下紛擾，做一個陽光快樂的人，做自己快樂的主人！.