PID烙铁恒温控制器设计与制作图文精.docx
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PID烙铁恒温控制器设计与制作图文精
2013学年第二学期实训报告PID烙铁恒温控制器设计与制作
学生姓名:
吴祖军
学生学号:
20102537
所在班级:
10级电科（2班
指导老师:
蒋群
实训地点:
理工楼
一.实训的目的及意义
通过“PID烙铁恒温控制器设计与制作”,加深对自动控制PID的理解和认识。
掌握什么是P控制器,什么是I控制器以及什么是D控制器,并学会把它们组合起来一起进行控制。
“PID烙铁恒温控制器”实质是就是通过温度的改变来控制输出量,从而控制输入量。
通过烙铁温度的改变来控制热敏电阻的阻值,来影响输出量。
二.实训实验原理
R151kΩ
U1A
LM358D
3
2
4
8
1
U1B
LM358D
5
6
4
8
7
U2A
LM358D
3
2
4
8
1
U2B
LM358D
5
6
4
8
7
VCC
5V
C110uF
R2
50kΩKey=B50%
R3
10kΩ
R4
10kΩ
R5
10kΩ
R6
51kΩ
R7
100kΩ
Key=A
50%
0VCC
4
3
R8
100kΩ
R9
51kΩ
6
R10
510Ω
R11
51kΩ
C2
10pF
C3
10uF
C4
1uF
LED1
11
R12
100kΩ
12
R13
100kΩ
13
2
7
XMM1
VCC
5V
VCC
5V
R14
10kΩ
15
8
VCC
VCC
1
5
10
三.实训实验步骤
1.在电原理图中,包括了两个惯性环节,一个比例环节和一个微分环节。
其中,积分环节可以看成是惯性环节的特殊情况。
NTC热敏电阻是具有负温度系数的电阻,它随着温度的升高,电阻值是减少的。
在实验中我们用电烙铁来影响热敏电阻。
2.比例环节的模拟电路及其传递函数如图1-1。
G（S=-R2/R1
可以知道图中比例环节的传递函数是G（s=1
3.惯性环节的模拟电路及其传递函数如图1-2。
G（S=-K/TS+1K=R2/R1T=R2C可以知道图中第一个惯性环节的传递函数G（s=-（R7/R5/（R7*C1+1。
第二个
惯性环节的传递函数是G（s=-（R12/R6/（R12*C2+1。
4.比例+微分环节的模拟电路及传递函数如图1-5（未标明的C=0.01uf。
G（S=K（TS+1
K=R2/R1,T=R2C
可以知道当R2=R1是就组成了一个理想的一阶微分环节,图中的一阶微分环节的传递函数是G（s=-（R9/R14（R9*C9+1。
5.参照热敏电阻当阻值为10K的各项参数如下:
已知条件B常数3380
单位k
创建人:
LXF日期:
2008-6-11
R值10
计算公式:
Rt=R*EXP（B*（1/T1-1/T2
说明:
1、Rt是热敏电阻在T1温度下的阻值;
2、R是热敏电阻在T2常温下的标称阻值;
3、B值是热敏电阻的重要参数;
4、EXP是e的n次方;
5、这里T1和T2指的是K度即开尔文温度,K度=273.15（绝对温度+摄氏度;
温度T1阻值Rt
温度
T1
阻值Rt
温度
T1
阻值Rt
温度
T1
阻值Rt
-40235.8307
5593
2
25.79596
6881
44
5.070437
823
86
1.458077
9678
-39221.6724
0981
3
24.67361
1964
45
4.903401
1598
87
1.420470
3156
-38208.4738
2602
4
23.60766
6567
46
4.742862
7464
88
1.384032
9328
-37196.1630
5694
5
22.59494
5784
47
4.588534
4983
89
1.348723
7721
-36184.6740
3487
6
21.63246
3086
48
4.440142
5688
90
1.314502
486
-35173.9460
5364
7
20.71741
6866
49
4.297426
5762
91
1.281330
3512
-34163.9232
9912
8
19.84717
7965
50
4.160138
8769
92
1.249170
1959
-33154.5544919.01927514.028043931.217986
237681118813314
-32145.7921
6068
10
18.23139
9185
52
3.900917
4074
94
1.187744
4861
-31137.5929
7352
11
17.48136
3273
53
3.778546
0774
95
1.158411
7439
-30129.9167
3843
12
16.76712
3414
54
3.660726
7421
96
1.129956
4843
-29122.7264
5506
13
16.08675
5023
55
3.547265
9437
97
1.102348
3265
-28115.9879
839
14
15.43844
7903
56
3.437979
4071
98
1.075558
075
-27109.6698
0711
15
14.82049
8836
57
3.332691
5609
99
1.049557
6687
-26103.7428
1093
16
14.23130
4683
58
3.231235
0849
100
1.024320
1323
-2598.18008
7362
17
13.66935
5966
59
3.133450
4839
101
0.999819
52932
-2492.95675
3436
18
13.13323
0897
60
3.039185
6852
102
0.976030
91812
-2388.04978
6313
19
12.62158
9814
61
2.948295
6581
103
0.952930
30945
-2283.43787
2835
20
12.13317
0007
62
2.860642
0555
104
0.930494
62625
-2179.10127
21
21
11.66678
0884
63
2.776092
8748
105
0.908701
66515
-2075.02168
9902
22
11.22129
9475
64
2.694522
1372
106
0.887530
05982
-1971.18216
3924
23
10.79566
6238
65
2.615809
5855
107
0.866959
24602
-1867.56695
8717
24
10.38888
1138
66
2.539840
398
108
0.846969
42817
-1764.16146
9566
251067
2.466504
9172
109
0.827541
5475
-1660.95213
4444
26
9.628131
096
68
2.395698
3947
110
0.808657
25166
-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10157.926359.2724312.3273200.79029827691113332958574888656455.072418.9321062.2612760.7724492870112424140553353640652.379428.6064012.1974730.755092297111353497588733446749.837258.2946062.1358250.73821230721142709243652550030247.43646304445.16827118131327.99604655577.71008558673742.07624813412.01866160541151160.721793108320.7058209802843.024497.4361201.9629890.69028133751171729290745094670340.997497.1735791.9091580.67516034761184622696947939240439.080166.9219231.8570980.66044635771194223034663911938537.26586165366.6806379874781.80674287021200.6461245868335.548396.4492391.7580260.6321833779121008051696298626333.921966.2272651.7108890.61861238801222772999442442125732.381176.0142821.6652710.60539839811233574436235142426830.920965.8098741.6211160.59253040821249714448319575229.536625.6136491.5783700.57999941831256693331822147447228.223725.4252341.5369810.56779434284126508640362533600726.978125.2442751.4968990.555904438512791248792716691342
6.在实际的实训中，采用的热敏电阻是用可变电阻来代替的，用的是90K的可变电阻。
采用公式Rt=REXP（B（1/T1-1/T2。
并取温度上线为60度的热敏电阻对应的阻值为上线电阻，室温为25度的下线初始温度。
常用B常数为3380。
热敏电阻可变电阻R1R2T1T2T1时R1=90K90K100K333.15K298.15KT2时27.36KR1=27.36K四。
焊接实物效果图
五.实训小结这次实训时间比较紧，但是在蒋老师的指导下，以及自己的努力下,虽然有点问题，但是不是很大，终于完成了任务。
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