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1、精品文档你我共享中南大学计算机控制技术实验报告信息院专业班组姓名学号指导老师实验日期2013年月日实验名称温度闭环控制系统的设计和实现一、实验目的1了解温度闭环控制系统的构成。2掌握 PID 控制规律，并且用算法实现。二、实验仪器设备PC 机一台， TD-ACC+实验系统一套，i386EX 系统板一块，烤箱一台(选件 )三、实验内容、实验电路、实验步骤及数据处理1. 实验原理温度闭环控制系统实验的系统方框图如下：根据上述系统方框图，硬件线路图设计如下，图中画“”的线需用户在实验中自行接好。AAAAAA精品文档你我共享上图中，控制机算机的“DOUT0”表示 386EX 的 I/O 管脚 P1.4
2、，输出 PWM 脉冲经驱动后控制烤箱或温度单元，“OUT1”表示 386EX 内部 1定时器的输出端，定时器输出的方波周期定时器时常，“IRQ7”表示 386EX 内部主片 8259 的 7 号中断(采样中断 )。实验中，使用了 10K 热敏电阻作为测温元件，温度变化，电阻值变换，经转换电路变换成电压信号，由模数转换器进行转换，转换完成产生采样中断，在中断程序中读取数字量，构成反馈量，在参数给定的情况下，经PID 运算产生相应的控制量，最后由系统的“DOUT0”端输出 PWM 脉冲信号，经驱动电路驱动烤箱(温度范围室温200 ) 或温度单元(温度范围室温70 ) 加热或关断，使温度稳定在给定值
3、。其中系统定时器定时10ms，一方面作为A/D 的定时启动信号，另一方面作为系统的采样基准时钟。温度闭环控制系统实验的参考程序流程图如下：AAAAAA精品文档你我共享AAAAAA精品文档你我共享2. 实验步骤1按流程图 6.2-3、4、 5 编写程序，再编译，链接。参考程序名称为：ACC6-2-1.ASM 。2按图 6.2-2 接线，检查无误后开启设备电源。3装载程序，打开专用图形界面，运行程序并观察波形，分析其响应特性。4若不满意，改变参数积分分离值IBAND、比 h 例系数 KPP、积分系数 KII 、微分系数 KDD 的值后再观察其响应特性，选择一组较好的控制参数并记录下来。5注意：在程
4、序调试过程中，有可能随时停止程序运行，此时DOUT0 的状态应保持上次的状态。当DOUT0 为 1 时，烤箱或温度单元将停止加热；当DOUT0 为 0 时，烤箱或温度单元将满功率加热，如果长时间让烤箱或温度单元处于全功率加热状态，可能会导致烤箱或温度单元损坏，所以在停止程序运行时，最好将连接DOUT0 的排线拔掉或按系AAAAAA精品文档你我共享统复位键。实验程序参数表符号单位取值范围名称及作用TS10mS00H FFH采样周期 : 决定数据采集处理快慢程度SPEC14H FAH给定 : 即要求烤箱达到的温度值IBAND0000H007FH积分分离值： PID 算法中积分分离值KPP1/409
5、6 倍0000H1FFFH比例系数： PID 算法中比例项系数值KII10mS0001H1FFFH积分系数： PID 算法中积分项系数值KDD10mS0000H1FFFH微分系数： PID 算法中微分项系数值CH100H FFH通道 1 值：示波器功能中所显示值需放入此单元中然后再调用 UT_COM 发送子程序CH200H FFH通道 2 值：(同上)YK0014H00FAH反馈值：通过热敏电阻反馈算出的烤箱温度值CK00H FFH控制量： PID 算法产生用于控制的量TKMARK00H01H采样标志位ADMARK00H01HA/D 转换结束标志位ADVALUE00H FFHA/D 转换结果寄
6、存单元TC00H FFH采样周期变量FPWM00H01HPWM 脉冲中间标志位CK_100H FFH控制量变量：记录上次控制量值EK_10000HFFFFHPID 偏差： E(K) = SPEC(K) YK(K)AEK_10000HFFFFH E(K) = E(K) E(K-1)BEK0000HFFFFH 2E(K) = E(K) E(K-1)AAA00H FFH用于 PWM 脉冲高电平时间计算VAA00H FFHAAA 变量BBB00H FFH用于 PWM 脉低冲电平时间计算VBB00H FFHBBB 变量R0-R8PID 计算用变量沁园春雪北国风光，千里冰封，万里雪飘。望长城内外， 惟余莽莽； 大河上下， 顿失滔滔。AAAAAA精品文档你我共享山舞银蛇， 原驰蜡象，欲与天公试比高。须晴日， 看红装素裹， 分外妖娆。江山如此多娇， 引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武， 略输文采； 唐宗宋祖， 稍逊风骚。一代天骄， 成吉思汗， 只识弯弓射大雕。俱往矣， 数风流人物，还看今朝。克AAAAAA
