工程訓(xùn)練設(shè)計作業(yè)

這只是個大體框架，還需要完善，請結(jié)合設(shè)計題目作進一步完善。

本設(shè)計主要分為3個模塊：測溫模塊、信號處理模塊、控制模塊。如圖所示:

（溫度傳感器傳感器）-----輸入控制電路）

（電動調(diào)節(jié)閥}------（輸出控制電路）

（測溫模塊）（信號處理模塊）

由于要對溫度進行測量，故要有合適的溫度傳感器和信號調(diào)理電路，并且最后要以直觀

的方式在工控機上顯示當(dāng)前溫度值,。當(dāng)達(dá)到當(dāng)壓力高于40℃時必須通過程序關(guān)斷調(diào)節(jié)電動

閥。控制部分用于對采集來的溫度信息進行處理，并計算出控制量，反饋給執(zhí)行機構(gòu)，對系

統(tǒng)作出正確的調(diào)整和處理。作為一個完整的系統(tǒng)，各個部分雖然較獨立但也有一定聯(lián)系。

工作原理及過程

1）測溫模塊

采用溫度傳感器AD590o溫度信息經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)化為隨溫度線性變化的電壓信號。

原始的電壓信號變化幅度和采集卡AD輸入電壓范圍相比很小，且可能有漂移（溫度為

0時電壓不為0）,故必須由信號處理電路處理，將信號放大至可與采集卡AD通道輸入

電壓范圍相比較。同時，信號處理電路也對溫度信號進行監(jiān)控，當(dāng)溫度超過上限時強制

關(guān)閉電動閥，以防工控機程序不正常時溫度失控。

2）信號處理模塊

計算控制量，反饋給執(zhí)行機構(gòu)，對系統(tǒng)作出正確的調(diào)整和處理。

除了計算控制量，程序還對信號進行監(jiān)控。當(dāng)信號超過上限時關(guān)閉電動閥。

3）PID控制模塊

處理后的信號即可由采集卡進行AD轉(zhuǎn)換，控制量的計算采用PID算法，使小型

育種室中的溫度快速、穩(wěn)定、精確地控制在設(shè)定值。

設(shè)計電路

1）測溫模塊

直接參考電子技術(shù)的測量水溫的實驗，里面有詳細(xì)的電路圖和說明。

畫出軟件流程框圖

（一;始一）

計算控制信號U

輸出控制信號U

（結(jié)束）

注：輸入輸出的程序流程圖請參考書本

編寫控制程序

ttinclude“graphics,h”

#include<dos.h>

#include<stdio.h>

#defineBase0x220

/*模擬量輸出程序*/可參考書本附錄作改動

voidDA(charchannel_da,floatdata)

(

unsignedcharByteH,Byte_L;

unsignedintout=0;

out=data*4095.0/10.0;

Byte_H=(out>>8)&0x0f;

Byte_L=out&Oxff;

outportb(Base+4+2*(channelda-1),ByteL);

outportb(Base+5+2*(channel_da-1),Byte_H);

)

/*模擬量輸入程序*/可參考書本附錄作改動

floatAD(charchannel_ad)

(

shortflag;

intByte_H,Byte_L;

floattemp;

outportb(Base+10,channel_ad);

outportb(Base+9,0);

outportb(Base+11,1);

flag=l;

outportb(Base+12,1);

while((flag!=0)&&(!kbhit()))

(

flag=inportb(Base+5)&0xl0;

)

Byte_H=inportb(Base+5)&0x0f;

ByteL=inportb(Base+4)&Oxff;

temp二((Byte_H?8)+Byte_L-2047)*20.0/4095.0;

returntemp;

}

(…省略畫圖子程序)

voidmain()

(

floatey,kp,ki,kd,u=8;/*ey為期望值，按此設(shè)計要求應(yīng)為8,u為控制量*/

inti,ts;

floatel,e2,e3,mm;

floatx[200]={0};y[200]={0};

DA(1,1);printfCSet:ey,ts,Kp,Ki,Kd\n");

scanf(，z%f,%d,%f,%f,%f〃,&ey,&ts,&kp,&ki,&kd);

el=0;e2=0;e3=ey-0.0;

for(i=0;i<200;i++)

{

DA(l,u);

if(AD(10)>=4)return;/*大于40結(jié)束控制*/

x[i]=i;y[i]=AD(10);el=e2;e2=e3;e3=ey-y[i];/*檢測被控量y[i]*/

u=u+kp*(e3-e2)+ki*ts*e3+kd/ts*(e3-2*e2+el);

if(u>10.0)u=10.0;

if(u<0.0)u=0.0;

delay(ts);/*延時至下個ts時間*/

)

(…省略調(diào)用畫圖子程序)

printf("ifitisok?,enteryorn");

mm=bioskey(0);

if(mm-，y,|\m--fY')

(

while(!kbhit())

(

DA(l,u);

AD(10);

if(AD(10)>=10)return;

el=e2;e2=e3;e3=ey-AD(10);

u=u+kp*(e3-e2)+ki*ts*e3+kd/ts*(e3-2*e2+e1);

if(u>10.0)u=10.0;

if(u<0.0)u=0.0;

clrscrO;

delay