实验15 单闭环温度恒值控制系统
一、实验目的
1.了解温度闭环控制的基本原理;
3.学习温度PID配置控制参数。
二、实验设备
1.THBCC-1型 信号与系统 控制理论及计算机控制技术实验平台
2.THBXD一张数据采集卡(包括37芯通信线、16芯排线和USB各1根电缆)
3.PC机1台(含软件THBCC-1”)
三、实验原理
1.温度驱动部分
实验中温度的驱动部分采用直流15V控制电路和驱动电路的原理与直流电机相同,直流15V经过PWM加热器两端调制后。
2.温度测量端(温度反馈端)
温度测量端(反馈端)一般为热电传感器。热电传感器类型利用传感元件的电磁参数随温度变化的特性来实现测量的目的。例如,通过适当的测量电路,将温度转化为电阻、磁导或电势,可以实现这些电参数的变化来表达温度的变化。
在各种热电传感器中,最常见的方法是将温度量转化为电势和电阻。将温度转化为电阻的热电传感器称为热电偶;将温度转化为电阻值的热电传感器称为热电阻,如铜电阻、热敏电阻和 Pt 电阻等。
铜电阻的主要材料是铜,主要用于测量温度范围(-50℃~150℃)小地方。铂电阻材料主要是铂。铂电阻的物理化学性能在高温和氧化介质中非常稳定。可用作工业温度测量元件和温度标准。铂电阻与温度之间的关系为0℃~630.74℃以内为 Rt=R0(1+at+bt2)
式中 Rt――温度为t ℃时的温度;R0――温度为0℃时的
t――任意温度;a、b――温度系数。
在实验系统中使用Pt100作为温度传感器。
在实际温度测量中,常用电桥作为热电阻的测量电阻。铂电阻用作如图15-1中的温度传感器。当温度升高时,电桥处于不平衡状态a,b两端产生与温度相对应的电位差;电桥为直流电桥。
4.温度控制系统类似于实验13的直流电机转速控制。虽然控制对象不同,被控参数不同,但计算机闭环控制系统的结构相似,具有相同的工作原理、共同的结构和特点。
四、实验步骤
1、实验接线
1.11 用导线控制温度单元244V 输入端连接到直流稳压电源24V的“ ”端;
1.2 温度控制单元0~5V接收数据采集卡的 输入端DA1输出端,温度变送器的 输出端接收数据采集卡AD1”处;
1.3.打开实验平台的主电源开关。
2.脚本程序的参数整定和操作 电阻;