真空烧结炉温度控制系统的设计.docxVIP

编号：　毕业任务说明书题目：真空烧结炉温度控制系统的设计学　　院：专业：学生姓名：学号：指导教师单位：姓名：职称：题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发 2013年06月04日摘要真空烧结是硬质合金主要的生产工艺，而烧结工艺要求真空烧结炉的温度必须按照所需产品的升温曲线进行控制。因而，跟踪误差及超调量都有严格的指标要求。真空烧结炉温度控制过程具有大滞后、时变、非线性等特点, 如纯滞后时间随炉内的温度大范围非线性变化等，因此真空烧结炉的温度控制一直是一个难题。本设计在分析烧结炉炉温控制设计的相关关键技术后, 提出了PID 控制算法。P1D控制器具有结构简单，稳态控制精度高，有完整的理论基础，不依赖对象的精确模型，对模型误差具有一定的鲁棒性及易于操作等优点，而且其应用时期较长，是迄今为止最稳定的控制方法。它所涉及的参数物理意义明确，理论分析体系完整，并为工程界所熟悉，因而在工业过程控制中得到了广泛应用。从实际需要出发，一种好的PID控制器参数整定方法，不仅可以减少操作人员的负担，还可以使系统处于最佳运行状态。因此，对PID控制器参数整定法的研究具有重要的实际意义。本文在学习该算法及研究的基础上, 结合ATmega16单片机和固态继电器，对真空烧结炉的温度进行自动控制设计。主要方法是：通过使用数字PID算法和PWM脉宽调制实现温度的精确控制，即：由温度传感器返回温度值与设定温度比较，然后经过单片机的处理发出相应的控制信号来控制双向晶闸管的通断，以达到自动控制炉内温度的目的。由仿真结果可以知道，这种设计方法，在调节时间、抑制超调量、稳定性都比较好，满足课题设计要求。关键词:真空烧结炉；PID；ATmega16单片机；固态继电器；MATLAB仿真AbstractThe vacuum sintering carbide production process, the sintering process requires vacuum sintering furnace temperature control must be in accordance with the required heating curve. Thus, the index tracking error and overshoot have strict requirements.Vacuum sintering furnace temperature control process with large time delay, time-varying, nonlinear characteristics, such as pure time delay with a wide range of non-linear changes of the temperature of the furnace, vacuum sintering furnace temperature control has been a problem. The design is in the analysis of sintering furnace temperature control design of key technologies, the PID control algorithm.P1D controller with its simple structure, steady-state control of high precision, a complete theoretical basis, an accurate model of the object does not depend on the model error has a certain robustness and ease of operation, etc., and the application period is longer,So far the most stable control methods. Parameters involving physical meaning is clear, complete theoretical analysis system, and familiar, which has been widely used in industrial process control engineering.From the actual needs, a good PID controller parameter tuning method can not only reduce the burden on operators, you