課程設(shè)計(jì)退火爐溫度控制系統(tǒng)

1、課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目： 退火爐溫度控制系統(tǒng)退火爐溫度控制系統(tǒng)學(xué)學(xué) 院：院： 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)：業(yè)： 班班 級(jí)：級(jí)： 姓姓 名：名： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 日期：日期： - 1 -摘摘 要要退火爐是金屬熱處理中的重要設(shè)備，它把壓力容器加熱到一定溫度并維持一段時(shí)間，然后讓其自然冷卻。其目的在于消除壓力容器的整體壓力。提高壓力容器的使用壽命。溫度是退火爐的主要被控變量，是保證其產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要因素。退火爐溫度控制的穩(wěn)定性和控制精度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。本文以 AT89C51 單片機(jī)為控制核心，采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，包括硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)兩部分。硬件設(shè)計(jì)包括溫度檢測(cè)模塊，按鍵

2、模塊，執(zhí)行模塊，LED 顯示模塊，單片機(jī)最小系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)要求采用電熱絲加熱，通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換將采集到的溫度數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)中，與系統(tǒng)給定值比較，從而對(duì)退火爐的溫度進(jìn)行控制，通過(guò)按鍵輸入控制信號(hào)，三位 LED 顯示爐溫。最后設(shè)計(jì)出最少拍無(wú)紋波控制器，通過(guò) MATLAB 仿真檢驗(yàn)是否有紋波。- 2 -目 錄第 1 章 緒論.31.1 設(shè)計(jì)背景與算法 .3第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案.52.1 概述 .52.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) .5第 3 章程序設(shè)計(jì)與程序清單.73.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) .73.1.1 單片機(jī)選擇 .73.1.2 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) .83.1.3 復(fù)位電路設(shè)計(jì) .93.2 程序清單與

3、電路圖 .113.3 溫度控制電路 .16第 4 章 控制算法.184.1 程序框圖 .184.2 算法設(shè)計(jì) .19第 5 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié).22- 3 -第 1 章 緒論1.1 設(shè)計(jì)背景與算法背景:退火爐是冶金和機(jī)械行業(yè)常用的熱處理工業(yè)設(shè)備。一般說(shuō)來(lái)，退貨處理工藝師冶金和機(jī)械產(chǎn)品的最后處理工序，它的處理效果將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，對(duì)退火爐的基本要求就是根據(jù)退火處理工藝曲線(xiàn)，提供準(zhǔn)確的升溫，保溫及降溫操作，同時(shí)保證顱內(nèi)各處的溫度均勻。在目前實(shí)際生產(chǎn)中，退火爐的種類(lèi)很多，按燃料分有燃油爐、燃?xì)鉅t、電爐等。電爐按臺(tái)數(shù)計(jì)算占 80%，燃油爐和燃?xì)鉅t占 20%。退火是金屬熱處理中的重要工序，它是將

4、金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻（通常是緩慢冷卻，有時(shí)是控制冷卻）的一種金屬熱處理工藝。目的是使經(jīng)過(guò)鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化，改善其塑性和韌性，使其化學(xué)成分均勻化，并去除其參與應(yīng)力，或得到預(yù)期的物理性能。溫度控制是熱處理質(zhì)量控制的重要技術(shù)措施，是退火控制的核心。智能溫控將大大提高熱處理質(zhì)量，消除認(rèn)為的不穩(wěn)定因素，提高溫度控制的精確程度，滿(mǎn)足特殊材料的熱處理要求。同時(shí)，退火爐采用自動(dòng)化技術(shù)控制溫度，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面也具有重要意義。退火爐的爐溫動(dòng)態(tài)特性直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)鋼材的溫升曲線(xiàn)有較高的要求，溫度過(guò)低，達(dá)不到退火的預(yù)期目的；溫度過(guò)高將導(dǎo)

5、致過(guò)熱，甚至過(guò)燒。通過(guò)對(duì)退火爐中生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化控制和自動(dòng)工藝管理控制，不但可以縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，還可以減少人為因素造成的廢品率。熱處理后產(chǎn)生的廢氣對(duì)自然環(huán)境的污染很大，退火爐的燃料如果是欠氧燃燒，燃料燃燒不充分，則會(huì)產(chǎn)生大量黑煙，而過(guò)氧燃燒又會(huì)產(chǎn)生氮氧化合物等有害氣體。若通過(guò)對(duì)燃燒過(guò)程進(jìn)行有效控制，使燃燒在合理的空燃比下運(yùn)行，則可以極大的減少退火爐對(duì)周邊環(huán)境的污染，對(duì)構(gòu)建科持續(xù)發(fā)展型社會(huì)就有積極的意義。目前世界各國(guó)對(duì)能源消耗和大氣環(huán)境的污染越來(lái)越重視，而我國(guó)既是鋼鐵大國(guó)又是能源大國(guó)，因此研究高性能退火爐溫度控制系統(tǒng)具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。算法：在數(shù)字隨動(dòng)控制系統(tǒng)中，要求系統(tǒng)的輸出值

6、盡快地跟蹤給定值的變化，最少拍控制是滿(mǎn)足這一要求的一種離散化設(shè)計(jì)方法。最少拍控制是一種直接數(shù)字設(shè)計(jì)方法。所謂最少拍，就是要求閉環(huán)系統(tǒng)對(duì)于某種特定的輸入在最少個(gè)采樣周期內(nèi)達(dá)到無(wú)靜差的穩(wěn)態(tài)，是系統(tǒng)輸出值盡快地跟蹤期望值的變化。閉環(huán) Z 傳函具有形式 zzzzNN221)(1- 4 -在這里，N 是可能情況下的最小整數(shù)。這一傳函形式表明閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)在 N 個(gè)采樣周期后變?yōu)榱?，從而意味著系統(tǒng)在 N 拍之內(nèi)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。- 5 -第 2 章 課程設(shè)計(jì)的方案2.1 概述本文提出了一種基于最少拍的退火爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)退火爐的溫度控制。退火爐采用電熱絲加熱，通過(guò)巡回檢測(cè)退火爐內(nèi)溫度，根據(jù)測(cè)量到

7、的溫度采樣值與系統(tǒng)給定值進(jìn)行比較來(lái)決定是否啟動(dòng)電熱絲加熱，用單片機(jī)作為控制器，設(shè)計(jì)出最少拍無(wú)紋波控制器，4 個(gè)鍵盤(pán)進(jìn)行溫度控制值的選擇，三位 LED 顯示爐溫。2.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)退火爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)框圖如圖 2.1 所示AT89C51單片機(jī)三位 LED 顯示電路按鍵電路驅(qū)動(dòng)電路D/A 轉(zhuǎn)換器溫度檢測(cè)A/D 轉(zhuǎn)換電熱絲圖 2.1 利用單片機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖退火爐使用電熱絲加熱，溫度范圍為 01000 攝氏度，爐內(nèi)溫度值經(jīng)熱電偶檢測(cè)后，經(jīng)變送器變成 05V 范圍內(nèi)的電壓信號(hào)送 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。數(shù)字量經(jīng)數(shù)字濾波后送入 CPU 作為本次采樣值。把測(cè)量到的溫度值與設(shè)定值進(jìn)行比較來(lái)決定

8、是否啟動(dòng)電熱絲加熱。本次設(shè)計(jì)的退火爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)系統(tǒng)包括 5 大部分，即核心控件（89C51 主控模塊） ，復(fù)位電路，溫度檢測(cè)，按鍵，LED 顯示電路。主控模塊，具有控制功能，主要由 AT89C51 單片機(jī)組成，是退火爐溫度控制系統(tǒng)的核心。溫度系統(tǒng)是受控模塊，由 D/A 轉(zhuǎn)換器和電熱絲組成。主控模塊上設(shè)有 4 個(gè)按鍵- 6 -和 3 個(gè) LED 顯示器，可以通過(guò)按鍵控制溫度并通過(guò) LED 數(shù)碼管顯示。復(fù)位開(kāi)關(guān)連接控制器的 RST 端，實(shí)現(xiàn)復(fù)位控制。- 7 -第 3 章 程序設(shè)計(jì)與程序清單3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1 單片機(jī)選擇本次設(shè)計(jì)選擇 AT89C51。（1）AT89C51 單片機(jī)

9、硬件結(jié)構(gòu)：AT89C51 是一種低功耗、低電壓、高性能的八位 CMOS 單片機(jī)，片內(nèi)有一個(gè) 4KB 的 FLASH 可變成可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory） ，它采用了 CMOS 工藝和 ATMEL 公司的高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)，而且其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MSC-51 兼容。片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（CPU）和 FLASH 存儲(chǔ)單元，片內(nèi)的存儲(chǔ)器允許在系統(tǒng)內(nèi)改變程序或用常規(guī)的非易失性存儲(chǔ)器編程。因此，AT89C51 是一種功能強(qiáng)、靈活性高且價(jià)格合理的單片機(jī)，可方便的應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。（2

10、）管腳說(shuō)明：VCC（40）：供電電壓，其工作電壓為 5V。GND(20):接地。P0 端口（P0.0-P0.7）:P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門(mén)電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)、地址的第八位。再 LFASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。P1 端口（P1.0-P1.7）：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1口緩沖器能夠接收 4TTL 門(mén)電流。P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉

11、為高電平，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。再 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。P2 端口（P2.0-P2.7）：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)

12、，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3 端口（P3.0-P3.7）：P3 口管腳是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位的雙向I/O 端口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入端時(shí)，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸- 8 -出電流（ILL） 。P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。復(fù)位 RST(9)：復(fù)位輸入。在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24 個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)

13、位，只要這個(gè)腳保持高電平，51 芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后 P3.0-P3.7 口均置 1，引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為ROM 的 00H 處開(kāi)始運(yùn)行程序。復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部 RAM 有所影響。ALE/(30)：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖PROG存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想

14、禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。(29)：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指令期間，PSEN每個(gè)機(jī)器周期兩次有效。但在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。PSENEA/VPP(31)：當(dāng)保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-_EAFFFFH） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)，將內(nèi)部鎖定為_(kāi)EARESET；當(dāng)端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編

15、程期間，_EA此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP） 。XTAL1(19)：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2(18)：來(lái)自反向振蕩器的輸出。其引腳圖如圖 3.1 所示。 圖 3.1 AT89C51 引腳圖3.1.2 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)片內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確定的初態(tài)開(kāi)始運(yùn)行。時(shí)鐘電路 89C51 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。- 9 -在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接晶體振蕩器(簡(jiǎn)稱(chēng)晶振)或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一

16、個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。內(nèi)部振蕩方式的外部電路如圖 3-1所示。圖 3-1 中，電容器 Cl，C2 起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在 5-30pF。晶振頻率的典型值為 12MHz，采用 6MHz 的情況也比較多。內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘情號(hào)比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多。圖 3.2 時(shí)鐘電路3.1.3 復(fù)位電路設(shè)計(jì)當(dāng) 89C51 單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST(全稱(chēng) RESET)出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和

17、上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路電容 C1 和電阻 R1 對(duì)電源+5V 來(lái)說(shuō)構(gòu)成微分電路。上電后，保持 RST 一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻 R1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能，如圖3.3 所示。圖 3.3 復(fù)位電路電路開(kāi)關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開(kāi)關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位常用的上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位電路。上電后，由于電容 C3的充電和反相門(mén)的作用，使 RESET 持續(xù)一段時(shí)間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行89c51X1 X2C1 - 10 -當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵 K 后松開(kāi)，也能使 RESET 為一段

18、時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。單片機(jī)最小系統(tǒng)由單片機(jī)，時(shí)鐘電路，復(fù)位電路組成，最小系統(tǒng)圖如下：圖 3.4 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖圖 3.5 熱電偶電路圖- 11 -3.2 程序清單與電路圖 程序清單3.2.1 主程序ORG 0030HAJMP MAINMAIN: MOV A,#80H MOV R4，#0BFFFH MOV R6，#00H SETB IT1 SETB EA SETB EX1 MOV DPTR,#0FEF8H MOVX DPTR,A MUL A,#4.8H LCALL ZD MOV DPTR,#7FFFH MOVX A,DPTR MUL A,33H NOP NOP- 12

19、- LCALL XS AJMP MAIN RET3.2.2 中斷程序ZD: MOV 7AH,#00H MOVX A,DPTR SUBB A,R6 MOV 25H,0.2CH MOV B,25H LCALL MULTS ADD A,2AH MOV 2AH,A MOV R4，A MOV R3，B MOV A,2AH MOV B,26H LCALL MULTS ADD A,R4 MOV R4，A MOV A,B ADDC A,R3- 13 - MOVR3，A RETIMULTS: CLR FO JNB ACC.7，MUL1 SETB FO CPL A INC A MUL1：MUL AB JNB FO

20、,MUL2 CPL A ADD A,#1 MOV R2，A MOV A,B CPL A ADDC A,#0 MOV B,A MOV A,R2 MUL: RET3.2.3 顯示程序XS;: MOV R0，#B9MOV R3，#01HMOV A,R3- 14 -LDO:MOV DPTR,#0BFFFHMOVX DPTR,AMOV DPTR,#8000HMOV A,R0DIR0：ADD A,#0DHMOVC A,A+PCDIR:MOVXDPTR,AACALL DLMOVA,R3JB ACC.5，LD1RLAMOV R3，AAJMP:RETDSEG: DB COHDB:F9HDB: A4HDB:B0H

21、DB: 99HDB:92HDB: 82HDB:F8HDB: 80H- 15 -DB:90HDB: 88HDB:83HDB: C6HDB:A1HDB: 86HDB:8EHDB: FFH- 16 -3.3 溫度控制電路執(zhí)行部分為和固態(tài)繼電器控溫電路，由 D/A 轉(zhuǎn)換器和電熱絲組成。D/A 轉(zhuǎn)換器將單片機(jī)輸出的數(shù)字量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬量，控制電熱絲是否工作。DAC0832 是 8 分辨率的 D/A 轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè) DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A 轉(zhuǎn)換器由 8 位輸入鎖存器、8 位 DAC 寄存器、8 位 D/A 轉(zhuǎn)換電

22、路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。主要特性有：1.分辨率為 8 位；2.電流穩(wěn)定時(shí)間 1us；3.可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入；4.只需在滿(mǎn)量程下調(diào)整其線(xiàn)性度；5.單一電源供電（+5V+15V） ；6.低功耗，20mW。- 17 -圖 3.10 D/A 轉(zhuǎn)換電路圖固態(tài)繼電器控溫電路如圖3.9所示，采用Z型交流固態(tài)繼電器SSR，實(shí)現(xiàn)零觸發(fā)交流調(diào)功。SSR內(nèi)設(shè)光電隔離電路，可減少與電網(wǎng)間的相互干擾，這是一種較先進(jìn)的控制方法。圖 3.11 固態(tài)繼電器控溫電路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:19-Jun-2006Sheet of File:D:P

23、REV IO 11.D DBDrawn By:12U31A74LS05555C10.1uF180k5k+121kACACSSRC?CA PRS- 18 -第 4 章 軟件算法4.1 程序框圖退火爐溫度控制系統(tǒng)框圖如下：系統(tǒng)初始化溫度采集和處理比較溫度最少拍無(wú)紋波控制算法求出輸出控制量控制輸出結(jié)束開(kāi)始A/D 轉(zhuǎn)換器80C51 讀取圖 4.1 主程序框圖控制系統(tǒng)包括溫度采集和處理控制火爐內(nèi)溫度，通過(guò)采集到的數(shù)據(jù)與系- 19 -統(tǒng)給定值比較來(lái)決定是否給退火爐控溫。再通過(guò)最少拍無(wú)紋波控制器輸出控制量來(lái)控制輸出，得出溫度并顯示。4.2 算法設(shè)計(jì)最少拍原理：在采樣控制系統(tǒng)中，通常把一個(gè)采樣周期稱(chēng)作一拍。在典型輸入信號(hào)作用下，經(jīng)過(guò)最少拍，使輸出量采樣時(shí)刻的數(shù)值能完全跟蹤參考輸入量的數(shù)值，跟蹤誤差為零的系統(tǒng)稱(chēng)為最少拍系。系統(tǒng)控制原理框圖如下：圖 4.2 系統(tǒng)控制原理圖“溫度”的表現(xiàn)，可以用純滯后一階慣性環(huán)節(jié)來(lái)描述，即 （4-1( )( )*( )*11sccKeG sG sD ss1）式中：煤氣退火爐的傳遞函數(shù)；）（sGcD(s) 比例環(huán)節(jié)取 1；K比例系數(shù)；純滯后時(shí)間；時(shí)間常數(shù)。1設(shè)傳遞函數(shù)為 （4- 11 . 010sssGCD(s)B(s)Gh(s)Go(s)-G(s)C(s)E(z)U(z)E(s)G(z)R(z)R(s)C(z)- 20