10电气1电气工程综合课程设计题目(5)

1. 课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程设计（论文）说明书上，书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。 2. 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。

3. 课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应有系统方框图和电路原理图。

4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。

控制类课程综合设计题目

题目12：基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计

设计内容

电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。本设计针对一个温区进行温度控制，要求控制温度范围50-350℃，保温阶段温度控制精度为±1℃。选择和合适的传感器，计算机输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。其对象温控数学模型为：

Kde-?sG（s）?Tds?1

其中：时间常数 Td＝350秒 放大系数 Kd＝50

滞后时间 τ=10秒

控制算法选用改进的PID控制。

设计步骤

一、总体方案设计

二、控制系统的建模和数字控制器设计 三、硬件的设计和实现

1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）； 2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）； 3. 设计输入信号接口电路；

4. 设计D/A转换和电流驱动接口电路； 5. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等） 四、软件设计

1. 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块框图；

2. 编写A/D转换和温度检测子程序框图； 3. 编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框图；

4. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序) 框图。 五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图