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·智能控制技术· 陈市会飞机吊舱自动温度控制系统研究 41 飞机吊舱自动温度控制系统研究 陈立会 (南京航空航天大学航空电源重点实验室，江苏南京210016) 摘要：介绍了飞机吊舱自动温度控制系统的原理，并对飞机吊舱自动温度控制系统的设计方法进 行了阐述，同时对自动温度控制系统的软硬件实现过程进行了分析。该系统是以单片机 PICl8F258为基础，采用PID控制算法，实现了与计算机通讯功能的智能控温系统。 关键词：飞机吊舱；温度控制；单片机；PID控制算法；通讯 中图分类号：V245．3+4文献标识码：A 随着现代控制理论和计算机技术的不断发展， 控制系统是一种智能温控系统，它以单片机 自动化的进程也在飞速发展。在各种控制方式中， PID控制方式具有结构简单、稳定性能好、可靠性 通讯接口芯片M∞“89E，具有低功耗、测量精度 高、鲁棒性好、参数易于调整等优点，特别是对于那 高、可靠性好、抗干扰性能强、可实现计算机通讯等 些数学模型不够精确、参数变化大的控制对象， 优点，用于吊舱空气温度控制。 PID控制方式可以利用微机简单实现其控制算法， 2．1系统硬件设计 并且方便地进行算法改进和参数调整，以适应被控 系统硬件主要由温度传感器、信号检测转换电 参数的变化[1，2I。飞机吊舱的自动温度控制系统路、Mcu及外围电路、温度控制电路、信号通讯电 就是基于这种PID控制理论而产生的。 路组成，如图1所示。 本温度控制系统采用单片机PICl8F258，与 MCS一51相比，PICl8F258在总线结构、流水线结 构、寄存器组等方面存在很大差异，具有数据吞吐 量大、运行速度快等优点【3，4|。 图l 系统硬件框图 该温度控制系统通过温度传感器进行温度采 2．1．1温度传感器信号检测转换电路 样，A俩20SQ进行信号放大，通过PIc单片机的系统采用Pr2一A铂金属丝为测温元件， PID算法进行控制，温度信号最终以RS一422串 Pr2一A具有响应速度快、抗氧化能力强和测量精 口数据通道传输，为远程计算机提供信号。 度高等优点。由Pr2一A和电阻元件组成的桥式 电路将由温度变化引起的铂金属丝的阻值变化转 1 飞机吊舱自动温度控制系统的原 换为电压信号，输入集成运算放大器A俩20SQ。 理 ． 小、外围电路少、低漂移、低功耗等优点，原理如图 飞机吊舱自动温度控制系统由温度传感器、控 2所示。 制器和执行机构热路阀门构成。控制器通过采集 A俩20SQ的放大倍数：A=1+ 管路中供气路空气温度和供液路液体温度，对空气 控制活门和液体控制活门进行调节，改变供气温度 2．5kQ之间，A约为21。 和供液温度，从而达到自动控制吊舱温度的目的。 2．1．2MCU及外围电路 单片机是自动温度控制系统的核心部分，它的 2飞机吊舱自动温度控制系统设计 选择对温度测量有较大的影响，本系统所选用的 本文介绍的具有计算机通讯功能的吊舱温度 PICl8F258是一个低电压、高性能的CMoS8位单 收稿日期：2008—07—18 作者简介：陈立会(1972一)．女，河北清苑人，南京航空航天大学硕士研究生，主要研究方向为功率电子变换技术。 万方数据 42