当前位置：首页 > 技术先锋

基于STC12C5A60S2的马弗炉温度控制器设计

• 马弗炉是高性能机电一体化的新一代智能产品，适用于煤炭、电力、化工、冶金等行业和部门进行工业分析。马弗炉温度控制器设计以单片机STC12C5A60S2作为控制中心，采用PID控制算法和自适应控制技术，自动调整预加热温度，并可以存储记忆，确保试验顺利完成，自动化程度高。

  总体设计方案
  1.马弗炉主要技术指标
  测温范围：0～1000℃
  测温精度：±3℃
  控温精度：±10℃（在250～1000℃范围内）
  升温时间：(室温～920℃)≤30min
  电源：AC220V±22V@50Hz±1Hz
  功率：3.5kW
  具有快速灰化和缓慢灰化、挥发分、罗加指数、黏结指数等四个专用加热程序；另外，温度控制器有一个自选程序，通过按键可选择所需设定的温度和保温时间。

  
  2.设计思路
  马弗炉温度控制器设计采用PID算法来控制PWM的占空比，由PWM信号控制IGBT的通断，使用时钟专用芯片DS1302进行定时控制，从而实现在不同时段对炉温的控制。

  
  3.系统结构
  马弗炉温度控制器由单片机STC12C5A60S2，热电偶放大器与数字转换器MAX6675，时钟芯片DS1302，Ｉ级精度Ｋ形热电偶，键盘及显示系统组成，系统结构如图1所示。

  

  图1 系统结构框图

  PID简介
  1.基本概念
  ①基本偏差e(t)：表示当前测量值与设定目标之间的偏差。设定目标是被减数，结果可以是正或负，正数表示还没有达到，负数表示已经超过了设定值，这是面向比例项用的一个变动数据。

  
  ②累计偏差∑e(t)=e(t)+e(t-1) +…+e(t-n)：这是我们每一次测量得到偏差值的总和，是代数和，要考虑正负号运算贴片电感的。这是面向积分项用的一个变动数据。

  
  ③基本偏差的相对量e(t)-e(t-1)：用本次的基本偏差减去上一次的基本偏差，用于考察当前控制对象的趋势，作为快速反应的重要依据，这是面向微分项用的一个变动数据。

  
  ④三个基本参数Kp、Ki、Kd：这是做好一个控制器的关键常数，分别称为比例常数、积分常数和微分常数。不同的控制对象需要选取不同的值，经过现场调试才能获得较好的效果。

  
  2.三个基本参数Kp、Ki、Kd实际控制中的作用
  ①比例环节：即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用以减小偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但过大比例会使系统稳定性下降。

  
  ②积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti。Ti越大，积分作用越弱，反之则越强。

  
  ③微分环节：能反应偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号的值变得过大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减小调节时间。

  
  3.参数的设置与调整
  ①加温迅速达到目标值，但温度过冲很大。

  
  比例系数太大，致使在未达到设定温度前加热比例过高；微分系数过小，对对象反应不敏感。

  
  ②加温经常达不到目标值，小于目标值时间多。

  
  比例系数过小，加温比例不够；积分系数过小，对静差补偿不足。

  
  ③基本在控制温度内，但上下偏差大，经常波动。

  
  微分系数小，对及时变化反应慢；积分系数过大，使微分反应被钝化。

  
  ④受环境影响较大

  
  微分系数小，对及时变化反应慢；设定的基本定时周期过长，不能得到及时修正。

  
  下面给出PID控制程序：
  #ifndef _PID_H__
  #define _PID_H__
  #include<intrins.h>
  #include<math.h>
  #include<string.h>
  struct PID {
  unsigned int SetPoint; // 设定目标 Desired Value
  unsigned int Proportion; // 比例常数 Proportional Const
  unsigned int Integral; // 积分常数 Integral Const
  unsigned int Derivative; // 微分常数 Derivative Const
  unsigned int LastError; // Error[-1]
  unsigned int PrevError; // Error[-2]
  unsigned int SumError; // Sums of Errors
  }
  struct PID spid; // PID Control Structure
  unsigned int rout; // PID Respo电感厂家nse (Output)
  unsigned int rin; // PID Feedback (Input)
  sbit output=P1^4;
  unsigned char high_time,low_time,count=0;//占空比调节参数
  unsigned char set_temper=差模电感920;
  void 线圈电感PIDInit (struct PID *pp)
  {
  memset ( pp,0,sizeof(struct PID));
  }
  unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )

  基于Au1200无线车载视频监控的设计与实现0 引 言 进入信息时代，汽车的智能化、个性化需求越来越高，汽车驾乘中的安全、娱乐以及信息服务越来越受到重视。但现有大部分的车载系统都存在功能单一，智能化低，使用不便，不易组网等缺点。随着无线宽带网络

  [DCDC]过压保护电路的实验在电路应用当中，为了保护电路，经常要用到过压保护，现在我有一个新的产品就有用到过压保护电路这一块:
  我们这个产品用到的是MAX4925这个IC，它的OVPthresholdvoltage是5.65V（过压

  最小化热插拔控制电路的短路电流脉冲 由于内部断路器延迟和有限的MOSFET栅极下拉电流，大部分热插拔控制器在发生输出短路故障的最初10ms到50ms之间没有限流控制。这可能造成上百安培的瞬态电流。利用一个简单的外部电路可以解决这个问题

   1/2    1 2 下一页 尾页

上一篇：优化光伏系统

下一篇：利用0至1V模拟乘法器实现电池供电系统的精确功率管理