基于MCS51单片机温度控制系统

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文件名称：基于MCS51单片机温度控制系统

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文件格式：DOC

更新时间：2012-04-30 13:31:44

温度控制系统

常用的温度检测元件主要有热电偶、热电阻、热敏电阻等。热电偶主要是利用两种不同金属的热电效应，产生接触电势随温度变化而变化，从而达到测温的目的。测量准确，价格适中测温范围宽，线性度较好。但其输出电压受冷端温度影响，需要进行冷端温度补偿，使电路变得复杂，在本题中并非最佳方案。 热敏电阻由金属氧化物或半导体材料制成，灵敏度高、热惰性小、寿命长、价格便宜。但其测量的稳定性和复现性差，测量精度无法满足本题发挥部分0.2℃的要求。而且线性度差，需要进行查表线性拟合，大大浪费控制器的资源，因此不能选用。 热电阻是利用金属的电阻率随温度变化而变化的特性，将温度量转化成电阻量。其优点是准确度高，稳定性高，性能可靠，热惯性小、复现性好，价格适中。但电阻值与温度是非线性关系，Pt100热电阻，当0℃0,则输出脉冲的占空比增加1%，反之减小1% 为了确定PID参数，根据容器加热、传热的公式，列出加热容器的微分方程，经拉氏变换后得到一个一阶滞后环节，其传递函数约为 ，对整个控制回路用Matlab中的Simulink工具箱进行方针，其框图如图8 图中step为输入阶跃给定信号，step1为干扰量，A中存储输出占空比，scope显示输出波形（图9a），scope1显示占空比值（图9b）。 图9a 图9b 当t=10时刻，给定值输入阶跃量，t=100时刻，输入干扰阶跃量。由此可见，本系统可以以较小的超调和较短的调节时间达到稳定状态，并对于干扰有较好的控制作用。