威尔克森WILKERSON高精度恒温连续可调型温控器
集中式温控系统常用的结构多为上位机直接控制温控器的二层结构,这种结构有明显的缺陷,如成本过高、不宜扩大规模和智能化低等。

威尔克森WILKERSON高精度恒温连续可调型温控器
威尔克森提出一种智能化的三层结构的设计方案,即温控器、智能巡检仪和上位机。上位机既可以直接读取温控器的数据也可读取智能巡检仪的数据。此方案较好地解决了二层结构所出现的问题,并且也适合较大规模的其它类型的控制系统。根据论文中的技术方法,已经研制出相应的产品并应用于实际的工业生产和实验教学中。根据实际需要，采用8位单片机和16位A／D变换器相组合构成温度采集系统，较之采用16位单片机，可进一步提高系统的性价比。通过采用数字PID控制，可使温控精度在300℃～500~C范围内达到±1℃，并可实现温度设定值的连续可调。为了提高精度，本设计还采用了铂电阻温度测量电路，并利用软件对测量精度进行自校准；通过电压前馈控制减少电网干扰。此外，设计中还加入了光电隔离措施及过热自动保护和报警功能，以增强系统的安全性能。 该类装置在我国军装备中尚属*，因此，在系统设计、温度测控、设备安装、软件开发等方面需要理论和技术上的研究。 本文依据实际工程背景，针对系统的总体结构及硬件设计、建模、控制策略设计等关键问题进行了探讨。首先，按照系统提出的技术要求，依据高可靠性、实用性强、操作方便的设计原则，合理设计了温控系统的总体结构。为保证温度场分布均匀，依据传热理论对系统被控对象模型进行了设计。在对系统的PID实现中，通过软件设计提高运算精度，通过硬件设计改善系统的测控精度，使该控制策略具有良好的控制精度和很强的鲁棒性，调试结果表明基本达到了要求的技术指标。

威尔克森WILKERSON高精度恒温连续可调型温控器
其次，针对系统的加热过程的复杂性，如时变特性和时滞特性，基于模型化的自适应方法对加热系统进行了进一步的研究，通过仿真验证该方法是可行的，仿真结果说明了该方法具有良好的应用前景。