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

ResistanceFurnaceTemperatureControlSystem
BasedonVirtualInstrument
Abstract
Resistancefurnacewaswidelyusedinindustrialproduction,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.Paperprovidesanoverviewofthedevelopmen