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基于USB主机的智能调节器的设计和开发

宋建华  
【摘要】:从软件和硬件角度详细介绍了智能调节器的设计原理和方法。调节器具有4路输入通道和4路输出通道,其中第一输入通道和第二输入通道可进行温度测量,实现了各种型号热电偶和热电阻的自动切换,热电阻采用四线制接法,完全消除了导线电阻的影响。第三输入通道和第四输入通道既可以接受4~20mA电流信号和1~5V的电压信号。4输入和4输出既可以实现单回路控制又可以相互组合实现串级控制。 能够对输入和输出通道进行故障诊断和故障定位,具有自动校准功能,较好克服了器件参数变化和温度漂移引起的误差。 运用Buck和Buck-Boost电路实现DC/DC变换,详细介绍了它们的基本原理、器件参数的选取,建立了他们的交流小信号模型。详细讨论了闭环的形成和补偿网络的设计方法。 具有USB主机功能,实现了调节器对大容量设备类的读写操作。并根据FAT格式,初步建立了FAT系统。同时还具有RS485通讯接口。 充分利用彩色液晶丰富的显示技术,采用键盘和菜单相结合的方式设计人机界面,能够实时显示各通道的曲线。具有实时时钟,并可以实现时钟的设定和修改。 采用自整定技术,对PID参数进行自整定。


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