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基于PID調節的恒溫控制系統
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北京信息科技大學(xué) 傳感器北京市重點(diǎn)實(shí)驗室

作者簡(jiǎn)介:

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中圖分類(lèi)號:

TP272

基金項目:

國家自然科學(xué)基金項目(面上項目,重點(diǎn)項目,重大項目)


Constant temperature control system based on PID control
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    摘要:

    MEMS加速度計在溫度環(huán)境變化劇烈的情況下,測量精度受到很大影響,產(chǎn)生漂移誤差,難以滿(mǎn)足高精度導航的需求,因此迫切需要設計一種恒溫電路,使加速度計長(cháng)期工作在穩定的工作環(huán)境中,研究了在恒溫情況下加速度計工作狀態(tài)。針對恒溫控制這一要求,設計了基于DSP2812的一種恒溫控制電路,將傳感器由加熱電路和保溫層包圍,減少散熱,提出了由DSP和高精度數字溫度傳感器TMP116相結合的軟件控制系統,對PID控制進(jìn)行深入研究,提出一種新的控制方式。最終輸出PWM占空比、控制溫度和檢測溫度數據,經(jīng)實(shí)驗測試,-40℃工作環(huán)境下,PID控制后系統超調量為1%,在兩分鐘內溫度從57℃升溫至70℃并穩定,穩定后滿(mǎn)足溫度精確控制在70±0.06℃,能夠有效維持系統恒溫。

    Abstract:

    When the temperature environment of the MEMS accelerometer changes drastically, the measurement accuracy is greatly affected, resulting in drift errors, and it is difficult to meet the needs of high-precision navigation. Therefore, it is urgent to design a constant temperature circuit to make the accelerometer work in a stable long-term In the working environment, study the working state of the accelerometer under constant temperature. For the requirement of constant temperature control, Aiming at the requirement of constant temperature control, a constant temperature control circuit based on DSP2812 is designed. The sensor is surrounded by heating circuit and insulation layer to reduce heat dissipation, a software control system based on DSP and high-precision digital temperature sensor TMP116 is presented. The PID control is deeply studied and a new control method is proposed. The experiment outputs PWM duty cycle, control temperature and detection temperature data, after experimental testing, at -40°C working environment, the system overshoot is 1% after PID control, and the temperature rises from 57°C to 70°C within two minutes and stabilizes. After stabilization, the temperature can be accurately controlled at 70±0.06℃, which can effectively maintain the system constant temperature.

    參考文獻
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引用本文

景希,高國偉.基于PID調節的恒溫控制系統計算機測量與控制[J].,2021,29(4):110-114.

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歷史
  • 收稿日期:2020-09-14
  • 最后修改日期:2020-10-15
  • 錄用日期:2020-10-15
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2021-04-25
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