【课程毕业设计】基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计

前言

电加热炉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，导致传统控制方法超调大。调节时间长、控制精度低。本设计采用PID算法进行温度控制，使整个闭环系统所期望的传递函数相当于一个延迟环节和一个惯性环节串联来实现对温度的较为精确的控制。

第1章 课程设计方案

1.1 系统组成中体结构

电加热炉温度控制系统原理图如下，主要由温度检测电路、 A/D转换电路、驱动执行电路、显示电路及按键电路等组成。系统采用可控硅交流调压器，输出不同的电压控制电阻炉温度的大小，温度通过热电偶检测，再经过变送器变成 0 - 5 V 的电压信号送入 A/D 转换器使之变成数字量，此数字量通过接口送到微机。

第2章 控制系统的建模和数字控制器设计

2.1 数字 PID 控制算法

在电子数字计算机直接数字控制系统中， PID 控制器是通过计算机 PID 控制算法程序实现的。计算机直接数字控制系统大多数是采样 - 数据控制系统。进入计算机的连续 - 时间信号 , 必须经过采样和整量化后，变成数字量，方能进入计算机的存贮器和寄存器，而在数字计算机中的计算和处理，不论是积分还是微分，只能用数值计算去逼近。

第3章 硬件设计

3.1 温度检测及功率放大电路