大学毕业论文-—基于虚拟仪器的电阻炉温度控制系统设计.doc

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）毕业设计论文基于虚拟仪器的电阻炉温度控制系统摘要电阻炉被广泛地应用在工业生产中，它的温度控制效果直接影响到生产效率和产品质量，因而对温度控制系统的要求很高。目前工业电阻炉通常采用常规PID控制，PID控制器是最早发展起来的控制策略之一，具有结构简单、容易实现、控制效果好、鲁棒性强等特点，被广泛应用于工业过程控制，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统，在工业过程控制中至今仍得到广泛应用。但是工业电阻炉的温度控制具有非线性、大惯性、大滞后等特点，难以对其建立精确的数学模型，因而常规PID控制难以取得良好的控制效果；本文采用增量式PID控制算法来进行PID参数的自动整定。作为计算机技术和现代仪器技术相结合的产物，虚拟仪器实现了在传统测试理论和控制方法上的革命性突破。与传统仪器相比，虚拟仪器具有功能更丰富、处理速度更快、测量效率更高、可扩充性更好的优点。本文把虚拟仪器与智能温度控制相结合，用LabVIEW开发了一套自整定的PID控制算法的温度控制系统。论文概述了智能温度控制的发展与现状，介绍了虚拟仪器的发展及其突出特点。详细地论述了系统的设计与实现方法，其中包括数据采集、数据处理、数字滤波等功能模块的设计与实现。关键词：虚拟仪器；PID控制器；自整定ResistanceFurnaceTemperatureControlSystemBasedonVirtualInstrumentAbstractResistancefurnacewaswidelyusedinindustrialproduction,whoseeffectofthetemperaturecontrolhasadirectimpactonproductivityandproductquality,thusahighqualityoftemperaturecontrolsystemisdemanded.IndustryResistancefurnaceusedtouseconventionalPIDcontrol,PIDcontrollerisoneoftheearliestcontrolstrategiesanditissimpleinstructure,easytoimplement,effectivetocontrol;italsohasthecharacteristicsofrobustness.Soitiswidelyusedinindustrialprocesscontrol,inparticulartoestablishaprecisemathematicalmodel,andindustrialprocesscontrolisstillwidelyused.However,theindustry'sResistancefurnacewithtemperaturecontrolofnonlinear,largeinertia,thecharacteristicsoflargetimedelay,itisdifficulttoestablishitsprecisemathematicalmodelofconventionalPIDcontrol,thusitisdifficulttoachievegoodcontroleffect;Inthispaper,weuseincrementalPIDcontrolalgorithmforauto-tuningparameters.Asproductofcombinationofthecomputertechnologyandmodernequipmenttechnology,itmakearevolutionarybreakthroughfromtraditionaltestandmeasurementmethods.Comparedwithtraditionalinstruments,virtualinstrumenthasamorefeature-rich,fasterprocessingspeed,moreeffectivemeasurement,theadvantageofbetterscalability.Inthispaper,thevirtualinstrumentandintelligenttemperaturecontroliscombined,weuseLabVIEWtodevelopasetofself-tuningPIDcontrolalgorithmofthetemperaturecontrolsystem.Paperprovidesanoverviewofthedevelopmentofintelligenttem