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(jī)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(guò)高、不宜擴(kuò)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(jì)方案,即溫控器、智能巡檢儀和上位機(jī)。上位機(jī)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(wèn)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(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。根據(jù)實(shí)際需要，采用8位單片機(jī)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(jī)，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性價(jià)比。通過(guò)采用數(shù)字PID控制，可使溫控精度在300℃～500~C范圍內(nèi)達(dá)到±1℃，并可實(shí)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(jì)還采用了鉑電阻溫度測(cè)量電路，并利用軟件對(duì)測(cè)量精度進(jìn)行自校準(zhǔn)；通過(guò)電壓前饋控制減少電網(wǎng)干擾。此外，設(shè)計(jì)中還加入了光電隔離措施及過(guò)熱自動(dòng)保護(hù)和報(bào)警功能，以增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性能。 該類裝置在我國(guó)軍裝備中尚屬*，因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、溫度測(cè)控、設(shè)備安裝、軟件開(kāi)發(fā)等方面需要理論和技術(shù)上的研究。 本文依據(jù)實(shí)際工程背景，針對(duì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計(jì)、建模、控制策略設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)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(shí)用性強(qiáng)、操作方便的設(shè)計(jì)原則，合理設(shè)計(jì)了溫控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。為保證溫度場(chǎng)分布均勻，依據(jù)傳熱理論對(duì)系統(tǒng)被控對(duì)象模型進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在對(duì)系統(tǒng)的PID實(shí)現(xiàn)中，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)提高運(yùn)算精度，通過(guò)硬件設(shè)計(jì)改善系統(tǒng)的測(cè)控精度，使該控制策略具有良好的控制精度和很強(qiáng)的魯棒性，調(diào)試結(jié)果表明基本達(dá)到了要求的技術(shù)指標(biāo)。

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