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课程设计说明书题目：温度控制系统的设计与实现学生姓名：学院：电力学院系别：自动化专业：自动化班级：指导教师：二〇一年一月十四日内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书课程名称：计算机控制系统课程设计学院：电力学院班级：自动化07-3班学生姓名：石鑫学号：指导教师：刘磊李志明摘要温度控制系统是一种典型的过程控制系统，在工业生产中具有极其广泛的应用。
温度控制系统的对象存在滞后，它对阶跃信号的响应会推迟一些时间，对自动控制产生不利的影响，因此对温度准确的测量和有效的控制是此类工业控制系统中的重要指标。
温度是一个重要的物理量，也是工业生产过程中的主要工艺参数之一，物体的许多性质和特性都与温度有关，很多重要的过程只有在一定温度范围内才能有效的进行，因此，对温度的精确测量和可靠控制，在工业生产和科学研究中就具有很重要的意义。
本文阐述了过程控制系统的概念，介绍了一种温度控制系统建模与控制，以电热水壶为被控对象，通过实验的方法建立温度控制系统的数学模型，采用了PID算法进行系统的设计，达到了比较好的控制目的。
关键词：温度控制；建模；自动控制；过程控制；PIDAbstractIn industrial production with extremely extensive application, temperature control system is a typical process control system.Temperature control system has the larger inertia. It is the response signal to step off some of time.And it produces the adverse effect to the temperature measurement. The control system is the important industrial control index. Temperature is an important parameters in the process of industrial production. Also it is one of the main parameters of objects, many properties and characteristics of temperature, many important process only under certain temperature range can efficiently work. Therefore, the precise measurement of temperature control, reliable industrial production and scientific research has very important significance.This paper discusses the concept of process control system and introduces a kind of temperature control system .The electric kettle is the controlled object, PID algorithm is used for system design,through experience method to get the model of temperature control system and we can get the controlied response well.Keywords：Temperature control; Mathematical modeling; Automatic control;Process control; PID目录第一章概述..........................................................................................................................................1.1 题目背景及应用意义...........................................................................................................1.2 本文内容及工作安排 (1)第二章系统组成及被控对象分析（被控对象数学建模） (3)2.1 系统组成 (3)2.1 被控对象分析（被控对象数学建模） (5)第三章控制策略设计及仿真研究 (11)3.1 控制策略设计 (11)3.2 仿真研究 (15)第四章控制策略实现 (18)4.1 组态环境下控制策略编程实现 (18)4.2 力控软件 (18)4.3 运行结果分析 (20)第五章总结 (22)参考文献 (23)第一章概述1．1 题目背景及应用意义在近四十年的时间里，电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模集成电路这样四个阶段，尤其是随着半导体集成技术的飞跃发展，七十年代初诞生了一代新型的电子计算机——微型计算机，使得计算机应用日益广泛；目前，计算机应用已渗透到各行各业，达到了前所未有的普及程度。
学号：0120911360302课程设计题目温度控制系统的分析与校正学院自动化学院专业自动化班级姓名指导教师2012 年 1 月 2 日课程设计任务书学生姓名： 专业班级：指导教师： 工作单位： 自动化学院题 目: 温度控制系统的分析与校正初始条件：某温箱的开环传递函数为2()(51)sp e G s s s -=+要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、 试用Matlab 绘制其波特图和奈奎斯特图，计算相角裕度和幅值裕度；2、 试设计超前校正装置，使系统的相角裕度增加10度；3、 用Matlab 对校正后的系统进行仿真，画出阶跃响应曲线。
时间安排：指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录引言 (1)1 系统开环传递函数分析 (2)1.1比例环节--1 (2)1.2积分环节--1/S (2)1.3惯性环节--1/(5s+1) (3)1.4延迟环节--e-2s (3)1.5开环传递函数--G p(s) (3)2 利用Matlab分析传递函数 (4)2.1绘制波特图 (4)2.2绘制奈奎斯特图 (6)2.3计算相角裕度 (7)2.4计算幅值裕度 (7)3设计超前校正装置 (8)3.1无源超前校正装置 (8)3.2确定校正函数 (9)3.2.1估算校正函数 (9)3.2.2检验相角裕度 (9)3.2.3增大补偿角后确定校正函数 (10)3.3校正装置参数设置 (12)4校正后系统的仿真以及其阶跃响应曲线 (13)4.1仿真校正后的系统 (13)4.2阶跃响应曲线的绘制 (13)结束语 (15)参考文献 (16)引言本次课程设计要求运用所学的理论知识去分析并设计校正温度控制系统的开环传递函数,并通过软件Matlab辅助设计。
自动控制原理如今已经运用到我们的各个领域了，如温度控制、气压控制、水位控制、航天控制等等，通过自动控制原理的运用极大的改变着我们的生活，使我们的生活变得简单而又丰富多样。
基于DCS的造纸自动化控制系统的设计与实现造纸自动化控制系统是基于DCS（Distributed Control System，分散控制系统）的一种控制系统，通过分散的控制器和集中的监控系统实现对造纸过程中各个环节的自动化控制。
本文将介绍基于DCS的造纸自动化控制系统的设计与实现。
一、系统设计1.系统架构(1)分散控制器：负责对造纸过程中的各个环节进行实时控制，包括控制设备的开关状态、调节控制参数等。
(2)通信网络：将各个分散控制器连接起来，实现信息的传输和共享。
(3)监控系统：用于监控造纸过程中的各个环节的状态、数据和报警信息，提供运行状态的可视化。
2.控制策略控制策略是系统设计中的核心部分，它决定了如何控制造纸过程中的各个环节，以达到预期的目标。
常用的控制策略包括反馈控制、前馈控制、模糊控制等。
根据造纸过程的特点和需求，选择合适的控制策略。
3.数据采集与传输数据采集与传输是构建DCS系统的关键环节。
通过传感器对造纸过程中各个环节的参数进行实时采集，并将数据传输到分散控制器进行处理。
常用的数据采集方式包括模拟量采集和数字量采集，常用的数据传输方式包括以太网、RS485等。
二、系统实现1.系统编程基于DCS的造纸自动化控制系统的编程主要包括控制逻辑的编写和数据处理的实现。
控制逻辑的编写根据控制策略确定，可以使用诸如LD （Ladder Diagram）或FBD（Function Block Diagram）等编程语言进行实现。
数据处理的实现一般使用高级编程语言，如C++、Python等。
2.设备配置设备配置是指将DCS系统与控制设备进行连接和配置，使其能够相互通信。
具体包括对控制器进行参数配置、对传感器进行校准和接线等操作。
3.系统调试与优化在系统实现过程中，需要进行系统调试和优化，以确保系统的正常运行和达到预期的效果。
调试包括对各个环节的控制算法进行调整和验证，优化包括对系统的稳定性和可靠性进行改善。
过程控制系统课程设计报告题目：温度控制系统设计姓名：学号：班级：指导教师：温度控制系统设计一、设计任务设计电热水壶度控制系统方案，使系统满足85度至95度热饮需要。
二、预期实现目标通过按键设定温度，使系统水温最终稳定在设定温度，达到控制目标。
三、设计方案（一）系统数学模型的建立要分析一个系统的动态特性，首要的工作就是建立合理、适用的数学模型，这也是控制系统分析过程中最为重要的内容。
数学模型时所研究系统的动态特性的数学表达式，或者更具体的说，是系统输入作用与输出作用之间的数学关系。
在本系统中，被控量是温度。
被控对象是由不锈钢水壶、2Kw电加热丝组成的电热壶。
在实验室，给水壶注入一定量的水，将温度传感器放入水中，以最大功率加热水壶，每隔30s采样一次系统温度，记录温度值。
在整个实验过程中，水量是不变的。
经过试验，得到下表所示的时间-温度表：表1 采样时间和对应的温度值以采样时间和对应的温度值在坐标轴上绘制时间-温度曲线，得到图1所示的曲线：图1 时间-温度曲线采用实验法——阶跃响应曲线法对温箱系统进行建模。
将被控过程的输入量作一阶跃变化，同时记录其输出量随时间而变化的曲线，称为阶跃响应曲线。
从上图可以看出输出温度值的变化规律与带延迟的一阶惯性环节的阶跃曲线相似。
因此我们选用()1ske G s Ts τ-=+（式中：k 为放大系数；T 为过程时间常数；τ为纯滞后时间）作为内胆温度系统的数学模型结构。
（1）k 的求法：k 可以用下式求得：()(0)y y k x ∞-=（x ：输入的阶跃信号幅值）（2）过程时间常数T 和滞后时间τ可用两点法求得：T=)](1ln[)](1ln[2*1*12t y t y t t ----τ=)](1ln[)](1ln[)](1ln[)](1ln[2*1*2*11*2t y t y t y t t y t ------选取系统终值100℃，t 1=90s ，对应)(1*t y =0.36，t 2=300s ，对应)(2*t y =0.86得到K=0.8，T=138.1, τ=28.3系统开环传递函数：K=11388.0+S（二）基于MATLAB 的PID 仿真(1)PID 控制算法目前大部分温度控制器还是采用PID 控制算法，PID 控制是比例—积分—微分控制，PID 控制是最早发展起来的、应用领域至今仍然广泛的控制策略之一。
基于DCS 的造纸自动化控制系统的设计与实现美卓集团总部在芬兰，是全球领先的工程技术公司。
业务涵盖矿山、建筑、能源、金属回收、纸浆和造纸等行业。
一、工艺流程工程核心设备是芬兰Metso 提供的在线双面涂布超压高速纸机，没有传统工艺的混合浆池，利用混合器使浆料在管道中直接混合，大大缩短了更换纸种所需的时间，提高了纸机的生产效率。
1.浆料流送装置是造纸机的起始部分，习惯上称之为流浆箱或网前箱。
2.网部的主要作用是将悬浮液浆流进行大量脱水，并使之成形具有一定湿强度的湿纸页。
纸幅在网部的成形决定了纸张成品的重要性。
3.在压榨部采用直通式双道靴型压榨，大大提高了纸页的脱水率和紧度。
4.干燥部是上烘缸下真空辊的结构，加入了纸幅稳定器用以解决高速纸机的纸幅跳边现象。
前干燥部有一套在线清洗设备，保证了纸机的运行效率。
5.施胶部的目的主要是使纸和纸板具有抗拒液体（特别是水和水溶液）扩散和渗透的能力，以适宜于书写或防潮抗湿，施胶剂是松香胶料。
6.超压部分也叫超级压光机，是由3~10个辊筒垂直安装在机架上组成的。
提高纸页的平滑度、紧度和光泽度，并使纸页全幅厚薄均匀。
7.传感器的使用：在施胶部之前有一个扫描架，安装了定量、水分和厚度传感器。
施胶部之后是第二个扫描架，安装了定量与水分传感器。
卷曲机构安装了第三个扫描架，有定量、厚度、水分、颜色、光泽度传感器。
此外，该纸机还装备了Metso公司的Sensodec6S 纸机状态及运行性能检测系统、KajaaniRMi 流着率分析系统、QCS质量控制系统、WMS断纸检测系统和WIS纸幅侦测系统，它们都属于造纸控制系统的组成部分。
现在开始着重讲它的集散控制系统DCS。
二、DCS—美卓MetsoDNAMetsoDNA（Dynamic Network Architecture）是美卓自动化开发的一套DCS 系统，它基于一个树型或者环型拓扑结构的冗余以太网络，将操作管理装置和下面的分散过程控制装置整合到一个平台。
基于PLC的造纸机控制系统设计分析【摘要】PLC即Programmable Logic Controller的缩写，指的是可编程逻辑的控制器。
PLC在应用的时候具有编程简单、使用方便、性价比高、功能强以及可靠性和抗干扰的能力强等特点。
因此，目前PLC已经成功应用于各种控制器中。
本文首先对PLC进行了分析，然后基于PLC的基础上，对造纸机的控制系统进行了设计。
【关键词】PLC；造纸机；控制系统；设计当前，伴随着PLC与变频器价格的下降，在造纸机的控制系统中，通过应用PLC和变频器对造纸机的控制系统进行设计，能够有效的提高造纸机工作的稳定性，提高造纸机产量，同时还可以达到降低成本的目的。
变频器相信人们已经非常熟悉，但是什么是PLC呢，下面就让笔者首先分析一下PLC。
1 PLC简介PLC指的是可编程逻辑的控制器，它一般采用的是能够编程的存储器，多用于进行储存内部的程序，能够执行顺序控制、计数、逻辑运算以及算术操作等，面向用户的指令。
这种控制器能够通过模拟或数字式的输出、输入，进而达到控制各种生产过程或各种机械的目的。
一般来说，PLC主要包括电源、中央处理单元、存储器以及输入和输出的接口电路等。
随着PLC性能的不断完善，在应用的过程中，PLC具有以下几个鲜明的特点。
首先，PLC具有编程简单，使用方便的特点。
PLC采用的是比较简明的逻辑图、语句表以及梯形图等来编程语言，而不是使用复杂的计算机知识，所以，在编程的时候非常的简单。
而且PLC实现了在线修改程序，大大的方便了控制系统。
其次，PLC具有性价比高、功能强的特点。
PLC内有无数个方便用户用的编程元件，能够进行非常复杂的控制工作，与其他的控制器相比较，性价比更高，功能更加的强大，可以通过互联网实现分散控制和集中管理。
再次，PLC的抗干扰能力非常的强，具有较高的可靠性。
PLC进行了一系列的软件和硬件抗干扰的措施，因此，在抗干扰的能力方面非常的强。
一般来说，PLC的平均年无故障时间高达数万小时，具有较高的可靠性。
目录1.原理电路的设计 (1)1.1总体方案设计 (1)1.1.1简单原理叙述 (1)1.1.2设计方案选择 (1)1.2单元电路的设计 (3)1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (3)1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (4)1.2.3电压表征温度单元 (5)1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (6)1.2.5驱动单元——继电器 (7)1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (8)1.3完整电路图 (10)2.仿真结果分析 (11)3 实物展示 (13)3.1 实物焊接效果图 (13)3.2 实物性能测试数据 (14)3.2.1制冷测试 (14)3.2.2制热测试 (18)3.3.3性能测试数据分析 (20)4总结、收获与体会 (21)附录一元件清单 (22)附录二参考文献. (23)摘要本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339N 为电路系统的主要组成元件，扩展适当的接口电路，制作一个温度控制系统，通过室温的变化和改变设定的温度，来改变电压传感器上两个输入端电压的大小，通过三极管开关电路控制继电器的通断，来控制Tec制冷片的工作。
这样循环往复执行这样一个周期性的动作，从而把温度控制在一定范围内。
学会查询文献资料，撰写论文的方法，并提交课程设计报告和实验成品。
关键词：温度；测量；控制。
AbstractThis course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741，NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products.Key words: temperature ; measure ;control温度控制系统的设计1.原理电路的设计1.1总体方案设计1.1.1简单原理叙述先采集室内温度信号，将其转化为电压或者电流信号，并线性放大再用万用表测取，可以直接线性反映温度值。
飞机温控系统的建模与仿真随着自动化技术的普及和飞行器的发展，飞行器温控系统的模型和仿真分析越来越重要。
本文旨在介绍一种基于MATLAB/Simulink平台的飞机温控系统建模和仿真方法。
1.建立传感器和执行器模型在飞机温控系统中，传感器和执行器是非常重要的组成部分。
传感器负责测量环境变量，并将其转化为电信号；而执行器则控制系统对环境做出反应。
因此，我们需要建立传感器和执行器的数学模型。
传感器的数学模型可以用以下方程表示：S(t)=S[1+G×(E(t)-E0)+N(t)]其中，S表示传感器输出，E表示环境变量，E0表示环境变量的参考值，N表示传感器噪声，G表示传感器增益。
该方程表达了传感器输出与环境变量之间的关系。
U(t)=Kp×e(t)+Ki×∫e(t)dt+Kd×(de(t)/dt)其中，U表示执行器输出，e表示执行器控制器输入与输出之间的差异，Kp、Ki和Kd分别表示执行器的比例、积分和微分增益。
这个方程表达了执行器控制器与执行器输出之间的关系。
2.建立热传导模型热传导是飞机温控系统的核心问题之一。
在飞机中，温度可以通过热传导方式向各个部件传递。
因此，需要建立热传导模型。
热传导方程可以表示为：ρCp(dT/dt)=κ(d^2T/dx^2)+Q其中，ρ和Cp分别是物质密度和比热容，T是温度，κ是热传导系数，Q是加热源。
使用Simulink工具箱，可以建立此模型和其方程。
此模型的主要任务是维护整个飞机的温度平衡，并确定外部温度和其他环境变量对飞机的影响。
3.建立温度反馈控制系统随着航空业技术的不断升级，研究开发了许多高级的飞机温度控制系统。
这些系统的主要目标是确保整个飞行器在不同的工作情况下，保持一定的温度范围内。
因此，建立一个简单的温度反馈控制系统是至关重要的。
建立温度反馈控制系统，需要定义控制目标，并为飞机的不同部分设置温度控制器。
控制器的任务是接收外部环境变量和飞机内部变量，计算错误信号，并使温度保持在目标温度范围内。
飞机温控系统的建模与仿真
飞机温控系统的建模与仿真可以通过建立数学模型和进行计算机仿真来实现。
飞机温控系统的目标是维持机舱内的温度在一个合适的范围内，确保乘客和机组人员的舒适度和安全性。
建立飞机温控系统的数学模型涉及到许多因素，包括外部环境温度、飞机速度、外部风的速度和方向、机舱内人员和设备的热量产生等。
这些因素将影响到飞机内部的热传递和热平衡。
需要建立飞机外壳的热传递模型。
飞机外壳受到外部温度和外部风的影响，可以通过建立热传导、对流和辐射传热模型来描述。
热传导模型可以使用热传导方程来表示，对流传热模型可以使用牛顿冷却定律来表示，辐射传热模型可以使用斯特藩-玻尔兹曼定律来表示。
需要建立控制系统的模型。
控制系统可以根据机舱内部和外部的温度差异来控制供暖和制冷系统的操作。
控制系统可以使用PID控制器或其他控制算法来实现。
控制系统的模型可以根据具体的控制算法来建立，并进行仿真来验证其性能和鲁棒性。
进行飞机温控系统的仿真可以使用计算机软件来实现。
常用的仿真软件包括MATLAB、Simulink、Ansys等。
可以根据建立的数学模型，使用仿真软件进行模拟运行，并以不同的输入条件和控制策略来验证系统的性能和稳定性。
通过仿真可以预测飞机在不同工况下的温度分布和控制效果，优化设计和调试控制算法。
课程设计题目温度控制系统设计学院自动化学院专业自动化专业班级姓名指导教师2014年6月24日课程设计任务书题目：温度控制系统设计要求完成的主要任务:被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小,来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。
可控硅控制器输入为0－5伏时对应电炉温度0－300℃，温度传感器测量值对应也为0－5伏，对象的特性为二阶惯性系统,惯性时间常数为T1＝20秒，滞后时间常数为τ＝10秒。
1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；2）编写积分分离PID算法程序，从键盘接受K p、T i、T d、T及β的值；3）通过数据分析T i改变时对系统超调量的影响.4）撰写设计说明书。
时间安排:6月9日查阅和准备相关技术资料,完成整体方案设计6月10日—6月12日完成硬件设计6月13日-6月15日编写调试程序6月16日-6月17日撰写课程设计说明书6月18日提交课程设计说明书、图纸、电子文档指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日本次课程设计我设计的题目是温度控制系统。
通过专业课程的学习，我将引入计算机，单片机,传感器，以及PID算法来实现电炉温度的自动控制，完成课程设计的任务.计算机的自动控制是机器和仪表的发展趋势,它不仅解放了劳动力，也比以往的人为监控更准确,更及时。
一旦温度发生变化，计算机监控系统可以立即检测到并通过模拟量数字通道传送到计算机。
计算机接收到信号后通过与给定值进行比较后，计算出偏差，再通过PID控制算法给出下一步将要执行的指令。
最后通过模拟量输出通道将指令传送到生产过程，实现机器仪表的智能控制.本次课程设计用到了MATLAB这一软件，通过编写程序，将被控系统离散化。
再通过MATLAB中的simulink 仿真功能，可以看到随着Ki,Kp，Kd改变波形发生的改变,从而可以通过波形直观地看出PID参数对系统动态性能的影响。
基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真摘要本设计是一种温度控制系统，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、促进科技进步等具有重要的现实意义。
PID控制法最为常见，控制输出采用PWM波触发可控硅来控制加热通断。
使系统具有较高的测量精度和控制精度。
单片机控制部分采用AT89S51单片机为核心，采用Keil 软件进行编程，同时采用分块的模式，对整个系统的硬件设计进行分析，分别给出了系统的总体框图、温度检测调理电路、A/D转换接口电路，按键输入电路以及显示电路，并对相应电路进行相关的阐述软件采用PID算法进行了建模和编程，在Proteus环境中进行了仿真。
关键词：PID;单片机；温度控制；Keil；ProteusAbstractThis design is a kind of temperature control system,The temperature control in industrial production and scientific research is of great significance.Belongs to pure first-order lag link, the control system has the characteristics of big inertia, pure lag and nonlinear, the traditional control overshoot and adjustment time is long, low control precision.By single chip microcomputer temperature control, has simple circuit design, high accuracy and good control effect, to improve the production efficiency, promote the progress of science and technology has important practical significance.PID control is the most common, the control output PWM wave triggering thyristor is used to control the heating on and off.Make the system has high accuracy of measurement and control precision.Single-chip microcomputer control part adopts single chip microcomputer AT89S51 as the core,Using Keil software programming,Using block pattern at the same time, analyzes the hardware design of the whole system, respectively, of the overall system block diagram is given, the temperature detection circuit, A/D conversion interface circuit, key input circuit and display circuit, and the corresponding circuit are related in this paper, the software, the PID algorithm is used for modeling and programming in the Proteus simulation environment.Key words:PID；Single chip microcomputer；The temperature control；Keil；Proteus目录1绪论 (1)2设计方案 (2)3系统硬件仿真电路 (3)3.1 温度测量调理电路 (3)3.2 A/D转换电路 (4)3.3 按键输入电路 (5)3.4 数码管显示电路 (6)3.5 温度控制电路 (7)4程序设计 (9)4.1 程序整体设计 (9)4.2 子程序设计 (1212)4.3源程序设计 (129)5软件调试与运行结果 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1绪论现代工业生产过程中，用于热处理的加热炉，需要消耗大量的电能，而且温度控制是纯滞后的一阶大惯性环节。
本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真
摘要：
本文主要研究了PID（Proportional-Integral-Derivative）温控系
统的设计及仿真。
首先，介绍了PID控制算法的原理和特点。
然后，详细
描述了PID温控系统的设计过程，包括传感器的选择、控制器的选用以及
控制参数的调整等。
最后，通过利用Simulink软件对PID温控系统进行
仿真实验，验证了设计的正确性和性能。
仿真结果表明，PID控制算法能
够有效地实现温度的稳定控制。
关键词：PID控制；温控系统；传感器；仿真实验
第一章：引言
PID控制是目前工业领域中最常用的控制算法之一，具有广泛的应用。
温控系统作为PID控制的一个重要应用领域，对我们生活和工作中的温度
控制提供了有力的支持。
本文旨在设计和仿真一个PID温控系统，以实现
对温度的精确和稳定的控制。
第二章：PID控制算法的原理和特点
2.1P控制算法
2.2I控制算法
2.3D控制算法
第三章：PID温控系统的设计
3.1传感器的选择
3.2控制器的选用
3.3控制参数的调整
第四章：仿真实验及结果分析4.1实验环境的搭建
4.2仿真实验的设计
4.3仿真实验结果的分析
第五章：总结与展望
5.1总结
5.2展望未来。
基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真一、介绍温度控制是很多工业自动化系统中常见的任务之一、PID控制算法是目前最常用的控制算法之一，具有简单、稳定和高效的特点。
本文将以基于PID控制算法的温度控制系统为例，介绍其设计与仿真。
二、PID控制算法简介PID控制算法是一种经典的反馈控制算法，它根据当前系统的误差，计算出最佳的控制输出，以使系统的输出稳定在期望值附近。
PID控制算法由三个部分组成：比例（P）、积分（I）和微分（D）。
比例部分根据当前误差的大小调整输出控制量，积分部分通过累积误差来调整输出控制量，微分部分根据误差变化率调整输出控制量。
PID控制算法的输出控制量是由三个部分叠加而成。
1.系统模型的建立在设计温度控制系统之前，首先需要建立系统的数学模型。
以一个加热器控制系统为例，假设该系统的输入为加热功率，输出为温度。
2.控制器的设计根据系统模型，设计PID控制器。
首先调试比例参数P，使得系统的温度能够在误差范围内稳定下来；然后调试积分参数I，以减小系统的稳态误差；最后调试微分参数D，以提高系统的响应速度。
3.仿真实验在仿真软件中进行温度控制系统的仿真实验。
首先输入一个初始温度值，观察系统的响应；然后根据设定的期望温度，实时调整控制器的输出，观察系统的稳定状态。
4.结果分析根据仿真实验的结果，分析系统的稳态误差和响应速度。
根据实际需求和性能要求，调整控制器的参数，使得系统能够更好地满足要求。
四、结论本文以基于PID控制算法的温度控制系统为例，介绍了温度控制系统的设计与仿真过程。
通过调试PID控制器的参数，可以使系统的温度稳定在期望值附近，并且具有较好的稳态误差和响应速度。
PID控制算法在温度控制系统中有广泛的应用前景，但是需要根据具体的系统要求和性能要求进行参数调整和优化。
未来可以进一步研究温度控制系统的自适应PID控制算法，以提高控制系统的性能和鲁棒性。
纸板造纸机PLC控制系统设计1 引言目前，我国造纸行业的控制系统主要采用集散控制系统(dcs)，控制器和现场设备之间靠大量的i/o电缆连接，不仅增加成本，而且降低了系统的可靠性。
控制系统传送4～20ma信号，并以此监控现场设备，这样，由于控制器获得的信息量有限，现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能比较弱；另一方面也很难完成现场设备的动态监控、远程参数设定、修改等功能，造成造纸控制系统的信息集成能力不强和可维护性较差，影响工厂的生产效率，并给生产管理带来诸多不便。
随着计算机网络技术的发展，串行现场总线通信技术已深入到自动控制的各个领域。
应用这项技术可以将可编程序控制器、交直流驱动器、监控计算机、远程i/o及智能传感器等连接起来，实现分布式计算机控制，可提高检测和控制的精度，改善系统的动态响应速度，提高系统的安全性，因而建立基于现场总线的纸机控制系统成为解决这一问题的有效途径。
profibus过程现场总线是一种全数字化的、串行、双向传输、多分支结构的通信网络，用于工厂/车间仪表和控制设备的局域网。
profibus-dp是profibus过程现场总线协议的工厂自动化控制子集。
因此其在纸机控制系统中的应用，将大大减少布线工作量与电缆投资，避免信号干扰，使系统更可靠，操作更简便，监控更直观。
正是基于上述原因，山东中茂圣源纸浆有限公司纸板纸机项目工程中采用了profibus-dp现产总线技术，实现了该机组的通信及分布式控制，取得了良好的效果。
2 纸板造纸工艺分析图1所示的纸板造纸机示意图中，可以看到该纸机是一种由多台设备组成的联动机。
湿部包括浆料流送设备、网部和压榨部；干部包括干燥部、切纸机和理纸机。
具有适合抄纸性能的浆料进入造纸机的浆料流送设备，经浆流分布器和流浆箱的分布和匀整以后，均匀而稳定的流送到运动着的成形网的网面上。
浆流在网部逐渐地过滤、脱水，形成连续的湿的纸幅。
当湿纸幅脱水到一定干度，便可以从网面剥离，送至压榨部继续脱水。
远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）题目：温控系统的设计及仿真（MATLAB）学习中心：学号：姓名：专业：机械设计制造及自动化指导教师：2013 年 2 月 28 日摘要温度是工业对象中一个主要的被控参数,它是一种常见的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形，结晶以及空气流动等物理和化学过程.温度控制不好就可能引起生产安全，产品质量和产量等一系列问题.温度控制是许多设备的重要的构成部分，它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内,以利于进行工件的加工与处理。
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.如今,随着以微机为核心的温度控制技术不断发展,用微机取代常规控制已成必然，因为它确保了生产过程的正常进行，提高了产品的数量与质量，减轻了工人的劳动强度以及节约了能源，并且能够使加热对象的温度按照某种指定规律变化.实践证明，用于工业生产中的炉温控制的微机控制系统具有高精度、功能强、经济性好的特点，无论在提高产品质量还是产品数量，节约能源，还是改善劳动条件等方面都显示出无比的优越性。
本设计以89C51单片机为核心控制器件，以ADC0809作为A/D转换器件,采用闭环直接数字控制算法,通过控制可控硅来控制热电阻，进而控制电炉温度，最终设计了一个满足要求的电阻炉微型计算机温度控制系统。
关键词：1、单片机;2、PLC；3、MATLAB目录1单片机在炉温控制系统中的运用 (3)1、1系统的基本工作原理 (3)2温控系统控制算法设计 (3)2.1温度控制算法的比较 (3)2.2数字PID算法 (6)3 结论................................................. 错误!未定义书签。
致谢 (17)参考文献 (18)一、单片机在炉温控制系统中的运用单片机具有集成度高,运算快速快，体积小、运行可靠,价值低廉，因此在过程控制、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到广泛应用,本文主要介绍单片机在炉温控制中的应用。
