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创建时间:04-26

冶炼厂电热前床三相电流平衡自动控制系统

课题主要内容和要求
    了解冶炼厂电热前床的生产工艺过程及工作原理,重点掌握电热前床的供电设备
——大功率变压器的电气控制原理及主要技术参数。要求保持变压器三相电流平衡,保护变压器运行安全,延长电热前床的使用寿命。采用FUZZY控制策略和专家PID调节,设计由微机系统、A/D转换板等部件构成的计算机智能控制系统。本设计课题的主要内容有:1、总体方案的确定;2、各模块电路的框图设计;3、软件设计;4、做出MATLAB仿真实验曲线;5、编写设计说明书等。
本设备将从实现的功能分由两大部分组成。一是硬件部分;一是软件部分。系统硬件实现主要完成步进电机回路的设计,计算机(单片机)控制系统及I/O接口电路的设计,外围辅助电路设计等。
    电流大小的控制是工业生产中经常碰到的过程控制问题之一,对电流准确的测量有
效的控制是一些设备优质高产、低耗和安全生产的重要指标。本设计课题主要对冶炼厂
电热前床的三相电流进行平衡控制的应用设计。
本设计课题的对象是电热前床三根石墨电极的电流大小。要求通过步进电机控制石墨电机插入电熔液的深度。课题中毫无疑问的要用到微型计算机来控制。微型计算机控制系统除了完成该主要任务外,还要实现LED显示、键盘输入、打印、报警等功能。

目  录

摘  要……………………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章  绪论………………………………………………………………………………………………1
1.1 课题名称及来源………………………………………………………………………1
1.2 研究的意义及目的……………………………………………………………………1
1.3 设计任务及要求………………………………………………………………………1
第2章  总体方案确定………………………………………………………………………3
2.1 系统总体设计…………………………………………………………………3
  2.1.1系统的控制任务…………………………………………………………3
  2.1.2控制任务的分析与比较…………………………………………………4
2.2电热前床的基本工作过程……………………………………………………6
2.2.1电热前床的工作原理或工艺流程………………………………………6
2.2.2电热前床的主要电气参数和设备的选择………………………………8
2.2.3电热前床主要尺寸的确定………………………………………………10
2.2.4其它主要器件的技术参数………………………………………………12
第3章  系统硬件实现………………………………………………………………………13
3.1 步进电机的控制电路………………………………………………………13
3.2 单片机型号的选择…………………………………………………………15
3.3 硬件接口电路设计…………………………………………………………18
  3.3.1A/D转换接口电路设计…………………………………………………19
 3.3.2外围设备接口电路设计…………………………………………………21
第4章  系统软件实现……………………………………………………………………23
4.1软件实现的步骤……………………………………………………………23
4.2 系统整体功能确定…………………………………………………………24
4.3 程序流程图设计……………………………………………………………24
    4.3.1主程序设计……………………………………………………………24
    4.3.2各子程序设计…………………………………………………………25
4.4控制算法设计………………………………………………………………34
          4.4.1PID控制算法介绍……………………………………………………34
             4.4.2PID控制原理…………………………………………………………35
             4.4.3数字PID控制算法……………………………………………………35
             4.4.4模糊PID控制系统……………………………………………………36
第5章  MATLAB仿真………………………………………………………………………40
5.1 MATLAB语言的功能特点及其应用………………………………………40
5.2控制系统仿真的基本基本原理……………………………………………40
5.3控制系统仿真的特点………………………………………………………41
5.4本系统的仿真分析…………………………………………………………41
    5.4.1模糊逻辑工具箱的建立………………………………………………41
    5.4.2simulink仿真分析……………………………………………………43
 小结…………………………………………………………………………………………46
参考文献……………………………………………………………………………………47
致谢…………………………………………………………………………………………49
附录:源程序清单…………………………………………………………………………50


 

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