计算机控制系统设计实例.ppt

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,图6-2电阻炉炉温控制系统原理图,6.3.1硬件电路,1.检测元件及变送器,检测元件选用镍铬-镍铝热电偶，分度号为EU，适用于01000的温度测量范围，相应输出电压为0mV41.32mV。

变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：

毫伏变送器用于把热电偶输出的041.32mV变换成010mA范围内的电流；电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的010mA电流变换成05V范围内的电压。

表6-1温度-数字量对照表,2.接口电路,8031的接口电路有ADC0809、8155和2732等。

本系统采用ADC0809型A/D转换器，该芯片为8位逐次逼近型A/D转换器。

ADC0809为温度测量电路的输入接口；8155用于键盘和显示接口；2732作为8031外部程序（ROM）存储器。

3.温度控制电路如图,双向可控硅和加热丝串接在交流回路，因此可控硅导通时间决定加热丝的加热功率。

图6-3给出了可控硅在给定周期T内具有不同导通时间的情况。

过零信号是正弦交流电压过零时刻的同步脉冲，可使可控硅在交流电压正弦波过零后触发导通。

过零同步脉冲由过零触发电路产生，如图6-4所示。

图6-3输出功率与通断时间的关系,图6-4过零触发电路,6.3.2数字控制器的数学模型,闭环调节系统可近似看成一阶惯性环节加一个延迟环节。

因此，根据第4章第5节的推导，可以得出：

经化简后得到：

式中：

A=,B=A,C=,因为，D（z）=R（z）/E（z），得：

y（n）=Ae（n）-Be（n-1）+Cy（n-1）+（1-C）y（n-N-1）,式中：

y（n）n时刻的输出值；e（n）n时刻的偏差值；e（n-1）n-1时刻的偏差值；y（n-N-1）n-N-1时刻的输出值。

由系统的飞升特性曲线确定出和1后，系数A、B、C则可分别求出。

6.3.3控制系统程序设计,图6-5主程序流程图,1.主程序,2.T0中断服务程序,T0中断服务程序是此系统的主体程序，用于启动A/D转换、读入采样数据、数字滤波、越限温度报警和越限处理、大林算法计算和输出可控硅的同步触发脉冲等。

在T0中断服务程序中，要用到一系列子程序。

如：

采样子程序、数字滤波子程序、越限处理程序、大林算法程序、标度变换程序和温度显示程序等。

T0中断服务程序流程图如图6-6所示。

图6-6T0中断服务程序流程图,