STM32F103VE单片机温度控制系统算法设计+程序(2)
4.2.2 特征模型的分类 24
4.2.3 基于特征模型的全系数自适应控制法 25
4.2.4 算法控制器 27
4.2.5 特征模型算法应用 29
4.2.6 特征模型算法程序 29
5 温度控制效果 35
5.1 分析比较 35
5.2 结论 38
总结与展望 39
致谢 40
参考文献 41
附录 42
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
现代化工业生产的发展脚步越来越快，然而影响工业生产的几大要素却从来没有改变过。其中，温度这一要素在过程生产中起到了至关重要的作用。例如：在工业冶金、化工制品、电力场所、机械设备制造以及食用品加工等很多方面，都需要对各种各样的温度调节或保温设备进行过程控制。传统的温度控制系统包含了测量电路和控制电路两个部分，不仅功能单一，而且结构也十分复杂，不易于文修和改良。随着计算机时代的来临，传统的控制系统产业发生了翻天覆地的变化，采用微机作为控制系统的核心成为了主流，传统控制系统中的电子线路很快就被取而代之，新一代的微机化控制系统占据了工业制造行业的主导地位。将微机技术引入控制系统中，不仅解决了很多传统控制系统不能解决的问题，并且老式的电路得到了极大程度的简化，相应地也增加或增强了很多功能功能，提高了控制精度和可靠性。受此影响，温度控制系统也开始趋于自动化、智能化，系统研发周期缩短，升级以及文护成本的降低，这些优势都促进着单片机在温度控制领域中的兴起。目前，现代控制系统的设计，特别是高精度、高性能的控制系统，都已经开始采用计算机技术了。从20世纪80年代至今的数十年里， 控制领域和计算机系统的有机结合 ，使得自动控制取得了辉煌的成果，无论是宇宙飞船、卫星系统、通信、智能机器人还是工业上的最优工业过程控制都体现了过程控制技术的关键作用。单片机的应用，使嵌入式自动控制系统重新焕发了活力，极大地扩大了过程控制技术的应用领域，使之成为了一种无处不用的可持续性发展型技术，得益于此，单片机温控控制技术开始在各个领域大放异彩。
事实证明，传统的温度控制设备改为采用单片机进行操控以后，操作简便性、灵活性都有了大幅度的提高，不仅如此，改用单片机操控还能大幅提高被测温度的技术指标，从而提高工艺制造的水平和产能。所以，以单片机为基础制造的温度控制设备已经成为工业生产中经常使用的方式。另外，由于单片机体积小，成本功耗也比较低，越来越多的单片机开始被应用到电子产品当中去，很多电子产品开始具备温度控制的功能。随着国民生活水平的提高，温度控制器已经不止局限于应用在工业制造领域，各种适用于不同场合的智能温度控制器逐渐兴起，温度控制器已经从工业生产中，慢慢走进日常生活当中，温度控制也成为日常生活中用途最广泛一种过程控制方法。
然而，现有温度控制器多数是基于51单片机进行研究制造的，51单片机是一种入门级别的单片机，虽然操作方便、成本低廉，但是运行速度缓慢以及功能薄弱的缺点使其在温度控制方面仍然存在很多弊端和瓶颈。不仅如此，51单片机所配置的8位处理芯片在当今这个IT行业发展成熟的年代里也显得格格不入。不兼容特征模型算法，也是本论文没有选择使用51单片机的进行研究的原因之一。