电热炉温度控制系统的设计1. 设计任务与要求初始条件：可靠的温度的监控在工业中是十分必要，为了满足工业电加热炉的控制性能要求，以加热炉里的温度作为被控参数，设计电热炉温度控制系统。要求完成的主要任务:(1)电热炉温度特性分析(2)系统设计方案(3)系统的工作原理(4)系统说明2. 电热炉温度特性分析工业电炉温控系统主要由温度传感器、温度调节仪、执行装置、被控对象四个部分组成，其系统结构图。被控制对象是大容量、大惯性的电热炉温度对象，是典型的多阶容积迟后特性，在工程上往往近似为包含有纯滞后的二阶容积迟后；由于被控对象电容量大，通常采纳可控硅作调节器的执行器。 执行器的特性：电炉的温度调节是通过调节剂(供电能源)的断续作用，改变电炉丝闭合时间 Tb 与断开时间 Tk 的比值 α,α=Tb/Tk。 调节工业电炉的温度，在工业上是通过在设定周期围，将电路接通几个周波，然后断开几个周波，改变晶闸管在设定周期通断时间的比例，来调节负载两端沟通平均电压即负载功率，这就是通常所说的调功器或周波控制器；调功器是在电源电压过零时触发晶闸管导通的，所以负载上得到的是完整的正弦波，调节的只是设定周期 Tc 导通的电压周波。设周期 Tc 导通的周期的波数为 n，每个周波的周期为 T，则调功器的输出功率为 P=n×T×Pn/Tc，Pn 为设定周期 Tc 电压全通过时装置的输出功率。3. 设计方案3.1 系统方案此系统主要包括单片机控制系统、温度采集系统、温度显示模块、温度上下限调节模块以与外部存储模块等几部分组成。图 1 为系统的总体框架图 1 系统总体框架由系统总体框架图可知，在温度控制系统中，经过 DS18B20 传感器检测到的温度值送入单片机中，在单片机部经过数据的处理信号与给定的对应的所要求的温度值进行比较，同时还可以经过按键来调节温度的实时值，产生的温度值可以与存储器中存储的温度值进行比较，根据比较的结果来控制相应的指示灯的亮与灭，从而可以方便地控制温度的变化。此外，电热炉的温度控制的性能至关重要，传统的装置通常是基于常规的 PID 控制方案，往往会存在着精度不高以与工作效率较低的特点。特别是对于难以准确的确定其数学模型或者是具有非线性、纯滞后和时变的温度的控制过程，仅仅依靠传统的 PID 控制方案难以满足电热炉温度控制的高精度的要求。为了确保电热炉温度控制高性能目标的实现，可以根据其数学模型、典型的控制方案和仿真运行的结果进行分析和讨论，从而可以...
