【系統(tǒng)】單片機(jī)溫度控制英文文獻(xiàn)及翻譯

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.【關(guān)鍵字】系統(tǒng)TemperatureUsingaMicrocontroller:DesignProjectofAbstractThispaperdescribesaninterdisciplinarydesignprojectwhichwasundertheauthorsupervisionbyagroupoffourseniorstudentsinofEngineeringatofwasdevelopatemperaturesystemforair-filledchamber.Thewastoallowentrydesiredtemperatureinexhibitandsteady-stateerroroflessdegreeKelvinintheactualchambertemperaturestepdetailsofthedesigndevelopedbygroupofbasedMotorolafamilymicrocontroller,valueofproblemalsodiscusseddescriptionofkeyinthedesignItisshownthatthesolutionknowledgefromseveralincludingmechanical,andengineering.IntroductionThedesignisthisoriginatedfromareal-worldapplication.AprototypeofaslidedryeraroundOmegaTMtemperaturecontroller,developtemperaturesystemreplacethesystem.motivationwasthatcustomcontrollertargetedforshouldsamecost,asthesystemisunnecessarilyversatileandaTheslideisinelementofthedryeralarge,insulated,air-filledinwhichslides,withsampleencasedparaffin,besetInthattheparaffinmaintainpropertheintheslidemustbemaintainedatadesiredAhousesaresistiveheaterandtheandafanonthedryerairacrosstheheater,jectwasout1996byfourstudentsundertheauthorsupervisionasaSeniorprojecttheDepartmentofScience.purposeofthistodescribeandthestudentssolutioninsomedetail,todiscussofpedagogicalopportunitiesofferedbyaninterdisciplinarydesignprojectoftype.studentsreportwasatConferenceonUndergraduateSectiongivesadetailedstatementofproblem,includingperformancespecifications,Section3describesthestudentsdesign.文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系刪.

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.upthebulkofpaper,anddiscussesindetailseveralaspectsofdesignprocesswhichopportunities.Finally,5offerssomeProblemTheideaprojectreplacepartsoffunctionalityofOmegaCN-390controllerusingcustom-designedsystem.applicationthatsettingsusuallyconstantforperiodsoftime,but’snonethelessimportantthatstepchangesbetracked“reasonablemanner.Thustheboildown·allowingchambertoentered,·displayingbothactualand·trackingstepchangesinset-pointtemperaturewithacceptablesteady-stateerror,explicitlyspecificationsitcustomerdigitalandtemperatures,thatset-pointentrydigitalaswellthroughaSystemThefortemperaturedisplaysentryaloneenoughthatamicrocontrollerbaseddesignislikelythemostappropriate.Figure2showsblockdiagramofthestudentsThemicrocontroller,aMotorolaMC68HC705B16forshort),heartofItacceptsinputsfromafour-keykeypadwhichspecificationoftheanditandchamberusingtwo-digitseven-segmentLEDdisplayscontrolledbyadisplaydriver.Allinputsoutputsaccommodatedbyparallelonthe6805.acalibratedthermistorandinputof6805inputs.apulse-width(PWM)outputonthe6805usedtodrivearelaylineheaterFigure3adetailedofandtheirinterfacinga3K041103,fourkeysareinterfacedpinsPA3A,configuredasinputs.Onekeyfunctionsasamodeswitch.Twomodesmodeandrunmode.modetwoofkeysareusedtospecifytemperature:oneitandTheisunusedatpresent.TheLEDbyHarrisICM7212displaydriverinterfacedPortB,outputs.drives,divider,pinAN0analoginputs).Finally,pinoutputs)drivestherelay.onthe6805thecontrolalgorithm,maintainsthedisplays,altersinresponseinputs.itisnotatthiswriting,willnotindetailincontrolalgorithminparticularnotdetermined,butit文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系刪.

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.simpleproportionalnotcomplexthanPID.SomedesignwillinSectionDesigntheprojecttobuildathermostat,itpresentsmanypedagogicalknowledgebaseofseniorundergraduatebringhimorhertothebrinkofsolutiontovariousincase,realworldconsiderationscomplicatethesituationcomplicationsarenotandresultverydesignremainderthislooksfewofproblemwhichthetypelearningSection4.1discussesofofasimplifiedmathematicalmodelofthermalpropertiesofthesystemandhowitbevalidatedexperimentally.Section4.2canatusingintroductoryinSectionoutdeficienciesofsuchadesignandhowthroughsimulation.Section4.4overviewofthedesignissueswhichandlearning4.1Lumped-elementthermalareinalmostanyintroductorycontroltext,andsortofapplicableslidedryerproblem.second-orderofslidedryer.statevariablestemperaturesairintheboxTbofboxTheinputstothearepoweroutputq(t)heaterambient.maandmbarethemassesoftheairthebox,respectively,Caandtheirspecificheats.μ1andμ2heatfromairboxandfromboxworld,’srdtothatthe(linearized)4areTakingtransformsof(1)andsolvingforwhichtheoutputgivesthefollowingmodelthermalKconstantatz,andtheofD(s)arein(1)(2).Ofinandarecompletelyunknown,butit’shardtoshowthat,regardlessofalues,haszeros.Thereforethemainfunctioninterest(whichtheoneQ(s),sinceweconstantambientcanwrittenMoreover,’snottoohardtoshowthat1=tp1<1=tp2,i.e.,thatthezerobetweentheBothofexcellentexercisesforstudent,andresultofFigureObtainingcompletemodel,then,isconstantKthreein(3).unknownquitebut1=tp1_so_0aresystemis文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系刪.

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.first-orderthereforebep1hasbeenSimplestepthat,forwiderangeofandheatK_0:14_=Wt2954.2Designtheof(4)fortheopen-looptransferassumingforthecontrolofheaterblockofFigurerepresentstheclosed-loopsystem.Td(s)isdesired,oristhetransferfunction,Q(s)heateroutputinthissimpleintroductorylinearsuchrootlocusarrivewhichmeetsstepresponserequirementssteady-stateerror,overshootinTableofcourse,proportionalcontrollerwithsufficientgainallOvershootimpossible,increasingsteady-stateandtime.sufficientspecificationsmaylargerheatoutputsheateriscapableofproducing.wasindeedcaseforresultspecificationbeItistothehowusefulsuchanarrivedat,beindetermining4.3SimulationModelGrosslimitationsdeterminedmodelthereareaofotheraspectsoftheclosed-loopsystemeffectsnotChiefinconversionofthetemperatureandofPWMcontrolheater.Bothofandtime-varyingandonlywaytostudythroughsimulation(orexperiment,ofFigure7awhichincorporatestheseeffects.A/Dconverterandsaturationmodeledstandardblocks.morerequirescustomS-functiontoit.Thisineffectsofbasicandhenceappropriately.theperiod,theerrorPWMintroduces.theperiodisdesirabletoavoidexcessiverelay“chatter,PWMisforandmodelallowsexplorationofitsoperationandwhichis4.4MicrocontrollerSimpleclosed-loopanddisplayoftheapplicationsof文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系刪.

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.microcontrollers,andprojectincorporatesallthree.Itisexcellentall-aroundexerciseinInprojectactualprototype,itwon’tdousesimpleevaluationtheI/Opinsjumperedthesystem.Instead,it’scompleteembeddedapplication.theofappropriatepartfromtherangeofferedintypicalmicrocontrollerfamilylearningtouseFinally,customprinted-circuitboardthemicrocontrollerperipheralsmustbefabricated.MicrocontrollerSelection.InexistingtheMotorolaofmicrocontrollerswasforproject.Still,doesmuch.Astudyofsystemistospecifymicrocontroller,outofscoresofvariants,isforjob.Thisisdifficultforlacktheandneededwellastheperseverancetowadethroughmanufacturers’bleminchoosingmethodsforinterfacingperipherals(e.g.,kindofdisplayshouldAstudyMotorolaapplicationnotes[2,veryhelpfulinunderstandingwhatbasicavailable,andwhatmicrocontroller/peripheralcombinationsshouldbeThefinallychosenonbasisavailableA/Dinputsandwellas24digitalI/Olines.Inoverkill,onlyonechannel,onePWMI/Oactuallyrequired(seeFigureThedecisiontoacompletechosenpartwasnecessary,projectdidnotasuchsystembepurchasedthefirstMicrocontrollerApplicationofhardware,offinaltestingcustomprinted-circuitformicrocontrollerallrequireenvironmentThechoiceofenvironment,likethatofmicrocontrollercanbewilderingandsomefacultyexpertise.threeofdevelopmentenvironmentfromaround$100)toemulators(atmorelike$7500).optionchosenthisproject:MMEVS,whichconsistsaplatform(whichall6805-family_anemulatortoparts),andacableheadadapter(package-specific).Overall,thesystemabout$900provides,withsomeItalsocomeswithsimplesufficientsoftwareenvironmentRAPIDfindtothisofsystembuttheexperiencetheygaininreal-worldmicrocontrollergreatlyexceedstypical文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系刪.

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.experienceusingsimplePrinted-Circuitlayoutofasimpledefinitelynotprinted-circuitboardispracticallearningpresentedbyfinalboardwithpackageoutlines,is(at50%inFigure8.relativesimplicityofthecircuitplacement—initgivesresultsautomaticinanliketheisexposedtofundamentalissuesoflayoutbasicrules.Thelayoutsoftwareusedwasnicepackagethewasfabricatedwithofourstafftechnician.5Theaimofthishastoaninterdisciplinary,undergraduateengineeringmicrocontroller-temperaturecontrolwithdigitalset-point/actualtemperaturedisplay.Adesignofasystemhasdescribed,ofdesignwhicharisefromvarietyof—beenoftheseissuesgenerallyacquiredinintroductorybutrealisticallyaccessibletoadvancestudents,especiallywiththeoffaculty.Desirablefeaturesofproblem,fromaviewpoint,theuseofmicrocontrollerwiththeopportunitytousefullyintroductorylevelmodelingofsystemsandofcontrols,andneedforrelativelysimple(formodelsimulationprediction).areoftechnologyrelatedaspectsofproblemincludingpracticalofresistiveheaterstemperaturesensors(requiringofPWMrespectively),useofdevelopmentsystems,printedcircuitAcknowledgementsTheauthorwouldlikework,dedication,shownbytheinvolvedthisproject:Langsdorf,Rall,PamRinehart,andIttheirproject,andcreditforitsbelongsReferences[1]M.Rall,D.andP.“Temperaturecontrolofamicroscopeslidedryer,in1997NationalonUndergraduate(Austin,TX),April1997.presentation.[2]Inc.,Phoenix,AZ,TemperatureDisplaytheandtheMC14489,文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系刪.

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.MotorolaAN431.[3]Inc.,Phoenix,AZ,HC05MCULEDDriveUsingMC68HC705J1A,MotorolaNoteAN1238.[4]Inc.,Phoenix,AZ,HC05MCUKeypadUsingMC68HC705J1A,MotorolaNoteAN1239.[5]Inc.,Phoenix,AZ,RAPIDIntegratedEnvironmentUser’s(RAPIDdevelopedbyP&Systems,單片機(jī)溫度控制：一個(gè)跨學(xué)科的本科生工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目JamesS.McDonald工程科學(xué)系三一大學(xué)德克薩斯州圣安東尼奧市78212摘要本文所描述的是作者領(lǐng)導(dǎo)由四個(gè)三一大學(xué)高年級(jí)學(xué)生組成的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的一個(gè)跨學(xué)科工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)氣室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的要求是：當(dāng)實(shí)際氣室的溫度階躍響應(yīng)時(shí)，規(guī)定范圍內(nèi)的溫度進(jìn)入氣室后，穩(wěn)定時(shí)的溫度誤差和超調(diào)量必須少于一個(gè)絕對(duì)溫度。本組學(xué)生開發(fā)設(shè)計(jì)是基于摩托羅拉MC68HC05系列單片機(jī)。該問(wèn)題的教學(xué)價(jià)值也通過(guò)某些步驟的關(guān)鍵描述在本文說(shuō)明。研究結(jié)果表明，解決該方案需要具有廣泛的工程學(xué)科知識(shí)，包括相關(guān)電子、機(jī)械和控制系統(tǒng)工程的知識(shí)。1

引言該設(shè)計(jì)項(xiàng)目來(lái)自一個(gè)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，一個(gè)關(guān)于顯微鏡載玻片干燥劑溫控器——?dú)W米茄CN-390溫度控制器而這個(gè)設(shè)的目標(biāo)是研發(fā)一個(gè)自定義的通用溫度控制系統(tǒng)取代歐米茄系統(tǒng)、一個(gè)以更低的成本實(shí)現(xiàn)相同功能的自定義控制器，就像歐米茄系統(tǒng)一樣，并不需要能夠全方位的處理各種問(wèn)題。該載玻片干燥機(jī)的機(jī)械布局如圖1示。干燥機(jī)的主體是一個(gè)足夠大的絕緣充氣室，里面依次存放著薄紙包著的石蠟。為了使石蠟保持適當(dāng)穩(wěn)定性，載玻片氣室的溫度必須維持穩(wěn)定。第二個(gè)氣筒（電子圍繞元件）設(shè)有一個(gè)電阻加熱器、一個(gè)溫度控制器以及一個(gè)安裝在干燥機(jī)上的風(fēng)扇，是為了把風(fēng)吹過(guò)加熱器，把熱量帶到載玻片氣室。圖1-1

載玻片干燥機(jī)的機(jī)械布局自1996-97學(xué)年來(lái)，本文作者帶領(lǐng)四位三一大學(xué)工程科學(xué)系的高年級(jí)學(xué)生開展此項(xiàng)目的研究。本文的目的說(shuō)明了提出一些問(wèn)題并詳細(xì)闡述學(xué)生的一些解決方案，而且討論了這種類型的跨學(xué)科設(shè)計(jì)項(xiàng)目在教學(xué)方面應(yīng)用的問(wèn)題。這份學(xué)生報(bào)告曾經(jīng)在1997年全國(guó)科畢業(yè)生研討會(huì)上提出過(guò)并討論過(guò)。第2節(jié)給出該設(shè)計(jì)的更多詳細(xì)情況，包括性能規(guī)格。第文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系刪.

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.3節(jié)具體學(xué)生的設(shè)計(jì)。4節(jié)是論文的主體，討論該設(shè)計(jì)在教學(xué)應(yīng)用方面的實(shí)施問(wèn)題。最后，第5節(jié)全文總結(jié)。2

問(wèn)題闡述該項(xiàng)目基本的思想是設(shè)計(jì)一個(gè)自定義溫度控制系統(tǒng)來(lái)取代相關(guān)的歐米茄CN-390溫度控制器溫度時(shí)通常保持在一個(gè)穩(wěn)定的常數(shù)但重要的是階躍變化可以“合理的跟蹤。因此主要要求如下：·可以對(duì)空氣室的溫度進(jìn)行設(shè)定，·同時(shí)顯示設(shè)定值和實(shí)際溫度，·以及在設(shè)定溫度值情況下，可接受范圍內(nèi)的跟蹤階躍變化，穩(wěn)態(tài)誤差，超調(diào)量。設(shè)定溫度接口設(shè)定溫度顯示室內(nèi)溫度顯示范圍精度準(zhǔn)確度室內(nèi)溫度階梯響應(yīng)范圍（穩(wěn)定狀態(tài)）精度（穩(wěn)定狀態(tài)）最大超調(diào)設(shè)定時(shí)間（到±1°）

60-991°C±1°C60-99±1°C1°C120s表1

精確的規(guī)格說(shuō)明盡管表1部分說(shuō)明并不明確，但是它清楚的反映了人們對(duì)數(shù)字顯示器在設(shè)定值和實(shí)際溫度的要求和溫度應(yīng)該通過(guò)數(shù)值輸入來(lái)設(shè)定（而不是，通過(guò)電位器設(shè)置3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)微控設(shè)計(jì)，數(shù)字溫度顯示和單點(diǎn)輸入的要求可能是最合適的。圖2為學(xué)生的設(shè)計(jì)框圖。圖2-2

溫度控制器硬件結(jié)構(gòu)圖摩托羅拉（簡(jiǎn)稱系統(tǒng)的核心。它通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的4鍵小鍵盤對(duì)溫度進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)使用兩個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)控制7LED數(shù)碼管來(lái)顯示定值和氣室溫度的測(cè)量值。所有這些，輸入和輸出信號(hào)與6805的并行口相連。氣室的溫度值使用預(yù)校準(zhǔn)熱敏電阻測(cè)量，并通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換輸入。最后6085的脈沖寬度調(diào)制（PWM）輸出用驅(qū)動(dòng)一個(gè)繼電器，以控制線性電阻加熱器的閉合和斷開。圖3更詳細(xì)的顯示了6805的接口和電子器件。使用暴風(fēng)型號(hào)四鍵鍵盤，通過(guò)PA0-PA3端口進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。其中一個(gè)重要的功能是進(jìn)行模式切換。兩種模式：固定模文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系刪.

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.式和運(yùn)行模式。在固定模式下，其他兩個(gè)鍵用于設(shè)定溫度，一個(gè)增加，一個(gè)減少，第四個(gè)按鍵暫無(wú)作用。LED顯示屏由哈里斯半導(dǎo)體ICM7212行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)端口與芯片相連，作為輸出。熱敏電阻由電壓分頻器驅(qū)動(dòng)，通過(guò)針腳（八個(gè)模擬輸入端口中的一個(gè)）相連。最后，PLMA針腳（兩個(gè)PWM輸出端口中的一個(gè)）驅(qū)動(dòng)加熱繼電器。圖2-3

單片機(jī)原理圖圖3單片機(jī)原理圖是關(guān)于用軟件實(shí)現(xiàn)溫度控制算法、保持溫度顯示以及改變鍵盤輸入響應(yīng)，這將不會(huì)在本文詳細(xì)討論，因?yàn)檫@并不是本文的重點(diǎn)，也沒有編譯完成。軟件部分還沒有確定控制算法，但很可能是一個(gè)簡(jiǎn)單的比例控制，比算法簡(jiǎn)單。一些控制設(shè)計(jì)的問(wèn)題將在第四節(jié)討論。4

設(shè)計(jì)過(guò)程雖然該項(xiàng)目的本質(zhì)是建立一個(gè)恒溫器，但它有許多很好的契機(jī)可以供教學(xué)借鑒。高級(jí)工程本科教育的知識(shí)只是能夠讓學(xué)生們具有解決問(wèn)題的能力。然而，很多情況下，實(shí)際情況卻和理論有些不同。不過(guò)，這些不是問(wèn)題，參與這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，將獲得很多設(shè)計(jì)方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)。本節(jié)的其余部分著眼于其他的幾個(gè)方面：節(jié)討論系統(tǒng)的一些特征，簡(jiǎn)系統(tǒng)熱性能的數(shù)學(xué)模型，以及一些簡(jiǎn)單理論的證明。4.2節(jié)介紹確定實(shí)際控制算法4.3節(jié)指出控制設(shè)計(jì)程序的一些不足，并通過(guò)模擬環(huán)境，指出怎樣克服問(wèn)題。給出單片機(jī)的一些設(shè)計(jì)相關(guān)概述，以及出現(xiàn)問(wèn)題和值得借鑒之處。4.1數(shù)學(xué)模型集總元件熱系統(tǒng)符合線性控制，適用于載玻片干燥機(jī)的問(wèn)題。圖4顯示了二階集總元件熱量模型的載玻片干燥機(jī)。狀態(tài)變量是溫度，是箱內(nèi)空氣的溫度，Tb是箱子本身的溫度。該系統(tǒng)輸入功率等于q(t)的熱量和環(huán)境溫度T和。ma，mb分別對(duì)應(yīng)空氣和箱子的質(zhì)量。CaCb則分別是其對(duì)應(yīng)熱量。分別是空氣與箱子間以及箱子與外界間的傳系數(shù)。圖4-1

集總元件熱模型由圖4可以推出（線性）狀態(tài)方程拉普拉斯變換(1)(2)等式，并整理Ta(s)有趣的是，可以推出一個(gè)開環(huán)的熱系統(tǒng)方程。其中K是一個(gè)常數(shù)，D(s)是一個(gè)二階的多項(xiàng)式。以及系數(shù)D(s)和在(1)和(2)等式中出現(xiàn)的系數(shù)功能相近。當(dāng)然，在1)和(2)等式中各種參數(shù)在未知的情況下，不難證明D(s)與其他參數(shù)的值無(wú)關(guān)，具有兩個(gè)零點(diǎn)。因此傳遞函數(shù)可以寫成（我們假設(shè)環(huán)境溫度為常數(shù)）此外,可以推出1/tp1<1/tz<1/tp2,，零點(diǎn)在兩極之間。開環(huán)零極點(diǎn)如圖所示。圖4-2的極點(diǎn)為了獲取完整的熱模型從(3)式中除去常數(shù)和3個(gè)未知的時(shí)間常數(shù)四個(gè)未知參數(shù)并不少，但由簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)表明，1/tp1<<1/tz基本上是一階函數(shù)，且文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請(qǐng)聯(lián)系刪.

文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡下載支.似為0。因此，開環(huán)系可以寫成：(下標(biāo)p1已經(jīng)被去掉了)過(guò)初始溫度和熱量值大范圍內(nèi)的設(shè)置，簡(jiǎn)單的開環(huán)階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，K0.14o/W，τ≈295S。4.2

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用(4)式的一階開環(huán)傳遞函數(shù)Gaq(s)，并且假定加熱器的輸出函數(shù)為線性，圖6是系統(tǒng)框圖代表閉環(huán)系統(tǒng)Td(s)是設(shè)定溫度的函數(shù)是傳遞函數(shù)Q(s)是熱量輸出，單位是瓦特。圖6簡(jiǎn)化的閉環(huán)系統(tǒng)框圖鑒于這種簡(jiǎn)單情況，前面所指的線性控制設(shè)置，例如，根軌跡法設(shè)計(jì)法可以使C(s)中符合要求的階躍響應(yīng)對(duì)應(yīng)的上升時(shí)間態(tài)誤差和超調(diào)量符合表格1所示。當(dāng)然，一個(gè)有足夠增益的比例控制器就可以滿足各種要求。超調(diào)量改變是不可能既增加增益又減少穩(wěn)態(tài)誤差和上升時(shí)間的。不幸的是，如果要獲得足夠增益，需要生產(chǎn)超過(guò)實(shí)際生產(chǎn)能力的大容量加熱器。這是本系統(tǒng)的實(shí)際問(wèn)題，將會(huì)致使上升時(shí)間不符合要求。這要求學(xué)生們?nèi)绾卫眠@個(gè)經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算的簡(jiǎn)化模型，在整體性能上達(dá)到最佳控制。4.3

模型仿真該設(shè)計(jì)的大部分性能和限制功能，應(yīng)該可以使用圖簡(jiǎn)化模型來(lái)完成。但有一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)其他方面的影響并非能夠如此簡(jiǎn)單的仿真。其中最主要的是：·量化誤差的模擬和數(shù)模轉(zhuǎn)換，·測(cè)量溫度和使用控制加熱器。這兩種都是非線性的、時(shí)變的。所以唯一切實(shí)可行的方法就是通過(guò)仿真（或?qū)嶒?yàn)）加以研究。圖真閉環(huán)系統(tǒng)框圖顯示了情況下的閉環(huán)系統(tǒng)框圖，其中包括A/D轉(zhuǎn)換和使用標(biāo)準(zhǔn)Simulink量化飽和塊建立的飽和量化模型立PWM調(diào)制模型比復(fù)雜，需要一個(gè)自定義的S函數(shù)來(lái)表示。圖4-3

仿真閉環(huán)系統(tǒng)框圖這種仿真模型已經(jīng)被證明在衡量不同的PWM基本參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的影響以及適當(dāng)參數(shù)的選擇中特別有用時(shí)間越長(zhǎng)，調(diào)制會(huì)產(chǎn)生更多溫度誤差。另一方面，時(shí)間越長(zhǎng)，繼電器抖動(dòng)機(jī)率越小調(diào)制方法往往很難讓學(xué)生掌握并且仿真模型允許研究測(cè)試運(yùn)行和明顯的影響。4.4單片機(jī)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制、鍵盤輸入和顯示控制是經(jīng)典單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)，這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目包含上述三個(gè)方面。因此這是一個(gè)優(yōu)秀的全面的單片機(jī)應(yīng)用練習(xí)。此外，由于該項(xiàng)目是來(lái)源于現(xiàn)實(shí)，它不會(huì)是一個(gè)簡(jiǎn)單的輸入輸出設(shè)計(jì)就能完成的。相反，這個(gè)項(xiàng)目需要制定一個(gè)完整的嵌入式應(yīng)用。這需要從大量的單片機(jī)型號(hào)中選取適當(dāng)?shù)男酒W(xué)著使用一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的開發(fā)環(huán)境。最后，必須設(shè)計(jì)和選取印