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基于C8051F020单片机的加热炉温度测控系统的研发 基于C8051F020单片机的加热炉温度测控系统的研发

格式:word 上传:2022-06-25 14:56:25

《基于C8051F020单片机的加热炉温度测控系统的研发》修改意见稿

1、“.....给定个输入,根据模糊规则整定出个的值,输出接执行器和控制对象。图温度控制系统模糊自整定控制算法流程图炉温测控系统上位机软件实现技术软件与软件通信的实现用于面向对象的可视化编程,可以完成从底层软件直到面向用户软件等各种应用程序的开发。利用它提供的各种实用工具,可以轻松开发出高效强大的应用程序。但在实际工程开发中,与相比在数值处理分析和算法工具等方面不如而且在准确方便地绘制数据图形方面不如。具有强大的数值计算和图形显示能力,以及易用的编程开发环境。具有矩阵和数组计算方便编程效率极高易学易用可扩充性强和移植性好的优点,它把工程技术人员从烦琐的程序代码中解放出来,可以快速的验证自己的模型和算法。具有良好的开放性和扩充性,利用提供的科学计算能力和语言编程能力开发了很多专业函数并组成了不同的工具箱......”

2、“.....采用混合编程技术能够最大限度的发挥二者的优点。此课题采用的面向对象方法进行建模及程序设计能够最大限度的发挥界面优良和程序设计简单的特点,这样就可以使的软件设计者不用花费很大的精力进行算法的研究,而是充分利用的强大的数学计算功能和图形显示能力。此外,由于具有的类的封装性的特点使得软件的扩展非常方便,最终通过混合编程实现可脱离环境运行的可执行程序。提供了语言中文件和其他语言的接口,使文件可以编译为脱离环境独立执行的可执行程序,这样不仅提高了代码的复用率执行速度,而且使纯文本的文件转化为二进制的可执行文件,增加了知识保护的安全性。本课题采用第四种方法利用组件将中的数据导入到中去,利用通过串口数据传送到下位机,首先利用文件编写好模糊程序,然后利用可以将文件编译为个组件,然后利用调用生成的组件,便可实现软件通信......”

3、“.....采用面向对象编程技术的语言编写。由微软基本库类所支持,具有强大齐全的设计功能,并可以采用许多编程工具,使编程更为容易。向我们提供了个完整的设计环境,具有非常友好的人机界面。本控制系统的上位机监控中心软件设计主要实现的功能包括与下位机进行串行通信接收现场实时温度数据,可对数据进行在线实时显示,访问数据库将接收数据存储进入数据库,并可以调用数据库进行历史数据回调显示。监控中心对接收的数据提供直观显示功能。二维数据以时间为横坐标,数据值为纵坐标,各点连线形成趋势曲线,随时间推移可以动态显示实时数据的变化。使用定时计数器的方法,利用在类中为消息提供消息控制成员函数。在成员函数中编写定时执行代码,每隔调用函数绘制实时数据显示图。对于历史数据的显示,直接进行数据库操作,回调后数据进行绘图显示。总结与展望总结为了能够对材料的性能进行分析......”

4、“.....本课题针对此情况对其使用的温度加热炉测控系统进行如下的研究本课题在认真的研究分析了材料系材料制备和温控加热炉的基础上,通过对现场数据的采集来分析加热炉的对象特性,得到了对象特性是带纯滞后的阶惯性环节,有控制理论可以建立对温度的闭环控制系统,通过控制偏差来使系统达到稳定。而偏差控制的要点在于控制器的设计。通过分析,用常规的控制算法无法实现对该控制对象的精确控制,故采用了模糊自适应,通过模糊推理知识库来自整定参数。由仿真分析得出这种方法较般而言确实减小了超调,缩短了稳定时间,这在定得程度上给材料的制备和分析带来了方便。大多数控制系统将算法移植到单片机上,但是对于些比较复杂的算法在单片机上由于处理速度的影响,执行效果不是很好,故本课题直接采用上位机来实现控制算法。要在计算机上实现控制算法来控制被控对象,首先应该能实时采集到控制现场的数据......”

5、“.....要对现场的进行控制,这就需要通过接口让计算机和单片机进行通信,本课题通过对在不同环境下串口通信的研究,通过自带的编程,实现了数据实时采集和对晶闸管的控制。在本课题的具体实现上利用编程上位机监控界面,能实时显示现场的温度数据。为了减小编程难度,采用软件接口技术,利用软件和软件不同的特点,用进行串口通信的编程,利用软件进行算法编程,然后利用组建将处理的数据导入到中,通过串口将数据发出。由于程序的实现用到了好几个模块,如为了提高精度,对信号进行了滤波处理,为了能将数据直观化,利用了类进行画图,为了能对现场出现的紧急状况进行报警,编写了报警程序。这些模块都独立实现其功能,所以先对每个独立的模块进行,然后运用了动态链接库技术将这些模块连接在起,这不仅减轻程序处理时内存的占用,而且模块化得编程易于移植和修改。不足之处由于本人对该行业的了解有局限,在些问题上难以进行透彻地分析......”

6、“.....在我国应用广泛。电加热炉的温度控制具有升温单向性,大惯性,大滞后,时变性等特点。其升温保温是依靠电阻丝加热,降温则是依靠环境自然冷却。当其温度旦超调就无法用控制手段使其降温,因而很难用数学方法建立精确的模型和确定参数,应用传统的控制理论和方法难以达到理想的控制效果。在理论应用方面略显不够深入。这些问题还有待我以后进步研究探讨和解决。展望随着通信技术和智能控制技术的发展,分布式网络技术已经不再局限于简单的串口通信,控制器的设计也不仅仅只停留在简单的控制算法阶段,故本课题可以从这两方面进行改进。控制器控制算法的改进加热炉模糊模型的在线优化,即利用实际系统运行过程中新得到的数据对模糊模型的各个参数进行动态的调整与优化,使模型拥有更高的建模精度,并能适应在慢时变系统中的运用。炉温设定值优化方法的改进,即用本文提出方法的提取所需的模糊控制规则后......”

7、“.....采用改进的优化算法,避免在所需补偿的输出偏差较大时,得到的参考设定值陷入局部最优点的情况。控制的鲁棒性和稳定性等问题直模糊控制的难点,虽然模糊控制理论在解决非线性系统建模与控制问题上具有其优势,但是在分析控制性能方面也具有其难处。需要种方法对模糊控制在加热炉炉温设定值优化中的效果进行评价。通信技术的改进工业网络通信技术的改进可以从现场总线技术的发展情景中得到启发。如智能仪表与网络设备开发的软硬件技术组态抗术,包括网络拓扑结构网络设备网段互连等网络管理技术,包括网络管理软件网络数据操作与传输人机接口软件技术现场总线系统集成技术。致谢首先我要感谢我的导师金伟教授。半年来,导师不顾科研和教学的繁忙,时常对我的学业进行悉心的指导,并在生活上给予我无微不至的关心。本文的工作,从选题到试验研究,再到现场数据采集,直至完成全文,都是在导师精心指导下完成的......”

8、“.....严谨的治学作风,忘我的工作精神,谆谆教导而又平易近人的师长作风,谦逊的处事态度,我将享用终身。在导师的指导下,我不仅学到了许多专业知识,接触了许多新的领域,还从他们那里学会了如何学习,如何开展科研活动,更重要的是,我学会了如何做人。在此成文之际,谨向导师致以深深的谢意。其次,本论文得到了材料科学与工程系罗绍华老师,齐西伟老师的大力支持与帮助,在此表示衷心的感谢。对智能测控研究所的常华,陆晓来,刘俊杰等学长学姐们的鼓励和帮助表示真诚的谢意。同时,更要感谢多年来直给予我鼎力支持和无私奉献的父母,没有他们的付出与牺牲,我的课题研究就谈不上顺利完成,再次真心地感谢和祝福他们,感谢所有曾经关心和帮助过我的人,最后,我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅评议和参加本人论文答辩的各位老师表示衷心的感谢,参考文献杨思乾,李付国......”

9、“.....,,,徐建林,陈超模糊控制在热处理电阻炉中的应用研究热加工工艺王家桢编著调节器与执行器北京清华大学出版社徐学峰主编传感器变送器测控仪表大全北京机械工业出版社,谢新民,丁锋编著自适应控制系统北京清华大学出版社陶永华,尹怡欣,葛芦生编著新型控制及其应用北京机械工业出版社,李士勇模糊控制和智能控制理论与应用哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,诸静等模糊控制原理与应用北京机械工业出版社,刘应爽高温电阻炉接点控制改为无接点的可控硅控制工业计量增刊,,,Ⅴ,,附录中文译文同步串行通信时种新颖的相位补偿方法Ⅰ导言同步串行通信是数字通信中最常见的方法。它在和网络发挥了重要的作用。与异步串行通信相比,它引入了同步时钟信号,从而波特率有效性增强。在异步串行通信模式,接收方通过不断的取样来检测输入。在接收方必须有个频率是通信波特率倍的参考时钟信号。如果接收方在个样本中得到了个逻辑......”

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