当系统检测的温度值为22℃《T≤35℃时,为温度粗控阶段,程序控制加热器每次通电加温的时间t=80ms,由于系统的纯滞后效应,此阶段药液的温度仍然上升很快。当药液温度上升到35℃时,被控对象的温度仍处于纯滞后上升趋势中。

当系统检测的温度值为35℃《T≤38.1℃时,称为温度精控阶段,为了缓解系统的纯滞后效应,程序控制加热器每次通电加温的时间t=20ms,此阶段药液的温度上升速度明显减慢。当T=38.1℃时停止加温,但在系统惯性的作用下,药液温度将继续上升,根据不同的初始加温条件和环境温度,药液的最高过冲温度在38.8℃∽39.8℃之间,系统从初始加温到稳定工作的过渡时间为10min∽15min之间,满足了用户所提出的技术要求。

在恒温阶段,程序控制加热器每次通电加温的时间为t=8ms,温度传感器检测的温度值应为38.2℃≤T≤38.8℃。为了满足控制精度,程序采用预估趋势控制策略,当温度传感器检测的温度值T≤38.6℃,且T(K)》T(K+1)时,被控对象的温度处于纯滞后下降趋势中,程序控制加热器通电加温,直到温度传感器检测的温度值T≥38.4℃,且T(K)《T(K+1)时,被控对象的温度处于纯滞后上升趋势中,程序控制加热器停止加温,即可克服系统的纯滞后效应,实测控制精度为38.3℃≤T≤38.7℃。

3.3 其它控制程序简述

为了保证系统工作的可靠性和设备安全,系统中设置有故障检测和报警程序,如当可控硅失效导通,药液的温度超过设定值时;加热器断路,控制加温且药液温度不上升时;读取串行E2PROM中的控制参数和DS1820温度值,CRC校验出错时等,均通过电笛报警和发光二极管指示方式通知操作者,以便及时排除故障,确保设备安全运行。在程序设计中,由于硬件设计时采用了X25045P中的看门狗电路,因此,在程序的适当地方均设置有对X25045P的操作指令,以防止看门狗电路错误复位系统。对于键盘处理程序、串行E2PROM和DS1820通讯程序、液晶显示控制程序等,许多文献中均有论述,在此不再重述。

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