学 号： 0121011360424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 级自动化 1004 班姓 名邓智斌指导老师陈静 教授2025年6月29日课程设计任务书学生姓名： 邓智斌 专业班级： 自动化 1004 班 指导老师： 陈静 教授 工作单位： 自动化学院 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，采纳热阻丝加热，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。 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Kp、Ti、Td、T及β的值； 3）通过数据分析β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 26 日 查阅和准备相关技术资料，完成整体方案设计6 月 27 日—6 月 28 日完成硬件设计6 月 29 日—6 月 30 日编写调试程序7 月 1 日—7 月 4 日 撰写课程设计说明书 7 月 5 日 提交课程设计说明书、图纸、电子文档 指导老师签名： 年 月 日 系主任（或责任老师）签名： 年 月 日摘要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，所采纳的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。随着集成电路技术的进展，单片微型计算机的功能也不断增强，许多高性能的新型机种不断涌现出来。本文主要介绍了利用 8051 为主控制电路实现的炉温调节控制系统，详细阐述了系统的功能，硬件组成以及软件设计，利用热电偶采集温度信号经 A/D 转换器转化后与给定信号送入微机系统，系统分析控制算法，信号再经 D/A 转换后控制调节可控硅控制器来改变炉内的温度。另外，还需要用到MATLAB这一个功能强大的软件，而且需要编写一定的程序语句，可以通过程序的运行，将被控系统离散化。再通过PID算法计算出使系统达到稳定所用时间最短，超调最小的Ki ，Kp ，Kd，β的值。然后通过β的变化观察系统的动态性能。关键字：8051； PID；二阶系统；积分分离；仿真目录1 设计任务及要求......................................................................................
