威爾克森WILKERSON高精度恒溫連續(xù)可調(diào)型溫控器

威爾克森WILKERSON高精度恒溫連續(xù)可調(diào)型溫控器
集中式溫控系統(tǒng)常用的結(jié)構(gòu)多為上位機直接控制溫控器的二層結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)有明顯的缺陷,如成本過高、不宜擴大規(guī)模和智能化低等。

威爾克森WILKERSON高精度恒溫連續(xù)可調(diào)型溫控器
威爾克森提出一種智能化的三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案,即溫控器、智能巡檢儀和上位機。上位機既可以直接讀取溫控器的數(shù)據(jù)也可讀取智能巡檢儀的數(shù)據(jù)。此方案較好地解決了二層結(jié)構(gòu)所出現(xiàn)的問題,并且也適合較大規(guī)模的其它類型的控制系統(tǒng)。根據(jù)論文中的技術(shù)方法,已經(jīng)研制出相應(yīng)的產(chǎn)品并應(yīng)用于實際的工業(yè)生產(chǎn)和實驗教學中。根據(jù)實際需要，采用8位單片機和16位A／D變換器相組合構(gòu)成溫度采集系統(tǒng)，較之采用16位單片機，可進一步提高系統(tǒng)的性價比。通過采用數(shù)字PID控制，可使溫控精度在300℃～500~C范圍內(nèi)達到±1℃，并可實現(xiàn)溫度設(shè)定值的連續(xù)可調(diào)。為了提高精度，本設(shè)計還采用了鉑電阻溫度測量電路，并利用軟件對測量精度進行自校準；通過電壓前饋控制減少電網(wǎng)干擾。此外，設(shè)計中還加入了光電隔離措施及過熱自動保護和報警功能，以增強系統(tǒng)的安全性能。 該類裝置在我國軍裝備中尚屬*，因此，在系統(tǒng)設(shè)計、溫度測控、設(shè)備安裝、軟件開發(fā)等方面需要理論和技術(shù)上的研究。 本文依據(jù)實際工程背景，針對系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計、建模、控制策略設(shè)計等關(guān)鍵問題進行了探討。首先，按照系統(tǒng)提出的技術(shù)要求，依據(jù)高可靠性、實用性強、操作方便的設(shè)計原則，合理設(shè)計了溫控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。為保證溫度場分布均勻，依據(jù)傳熱理論對系統(tǒng)被控對象模型進行了設(shè)計。在對系統(tǒng)的PID實現(xiàn)中，通過軟件設(shè)計提高運算精度，通過硬件設(shè)計改善系統(tǒng)的測控精度，使該控制策略具有良好的控制精度和很強的魯棒性，調(diào)試結(jié)果表明基本達到了要求的技術(shù)指標。

威爾克森WILKERSON高精度恒溫連續(xù)可調(diào)型溫控器
其次，針對系統(tǒng)的加熱過程的復雜性，如時變特性和時滯特性，基于模型化的自適應(yīng)方法對加熱系統(tǒng)進行了進一步的研究，通過仿真驗證該方法是可行的，仿真結(jié)果說明了該方法具有良好的應(yīng)用前景。