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目录
第一章：概述 3
§ 1.1 课题意义 3
§ 1.2 工艺要求工艺过程 3
第二章：系统总体方案的确定 3
§ 2.1 控制结构的确定 4
§2.1.1方案比较 4
§2.1.2、串级控制系统的名词术语 5
§2.1.3、串级控制系统的工作过程 6
§2.1.4、串级控制系统的特点及共分析 7
§ 2.2 测量与变速元件的选择 7
§ 2.3 执行机构的选择 9
§ 2.4输入输出过程通道方案的选择 9
§ 2.5外围设备方案选择 10
§ 2.6 单片机的选择 10
第三章 控制算法 11
§3.1 数字PID及其算法 12
§3.1.1 PID调节原理 12
§3.1.3 PID调节器的控制原理及对系统品质的影响。 14
§3.1.4 PID调节器的离散化 18
§3.1.5 PID控制算法 19
第四章 硬件系统设计 21
§4.1 AT89C51的介绍和特性 21
§4.1.1 AT89C51单片机的主要性能参数： 22
§4.1.2功能特性概述： 22
§4.2并行I/O口 25
§4.2.1并行口的结构 26
§4.2.2并行口的使用说明 28
§4.3温度检测电路 28
§4.3.1温度传感器的选择 28
§4.3.2集成温湿度传感器SHT11 29
§4.4系统电源设计 33
§4.5人机对话接口电路的设计 34
§4.5.1. 8279的引脚说明 34
§4.5.2 8279的工作方式 35
§4.5.3 8279的控制命令 36
§4.5.4 8279数据的输入输出。 37
§3.6报警电路的设计 38
§4.7带看门狗和电源监控功能的复位芯片IPM813L 39
§4.8.1 MAX813L的性能特点： 39
§4.8.2 MAX813L的典型应用电路： 40
第五章 系统软件设计 41
§5．1系统软件设计特点 41
§5.2玉米烘干系统的主程序 41
§5.2.1主程序实现功能 41
§5.2.2主程序流程图 41
参考文献 43
附录： 44
第一章：概述
§ 1.1 课题意义
湿淀粉中一般含有一定的水分，为了满足淀粉生产的质量要求，为此必须对湿淀粉进行干燥，我国的干燥工业历史悠久，但由于设备陈旧、干燥速度慢且质量不高，工艺上还停留在手工操作，采用喷雾干燥法，是将湿淀粉借机械力的作用，并通过雾化器使其在干燥室内分散雾状微细的微粒与热空气充分接触，过一段时间后大部分水分将被热空气带走，达到干燥的目的，但热空气的温度及数量要影响到产品的质量，为此要设计一台能对多回路进行闭环控制和测量的微型计算机，配以测量元件，执行元件组成微计算机控制系统，从而使淀粉的湿度达
到最佳状态。
§ 1.2 工艺要求工艺过程
为了满足生产工艺要求，将湿淀粉用空气干燥成具有一定湿度（一般含水量为 13% ± 1% ）的淀粉，由于温度与湿度有一定的对应关系，当淀粉产品的温度达到 90 ℃时，质量基本满足要求，经湿度检验核对达到标准。因此温度，温度是本系统两个重要参数，本系统就是要求对这两个参数进行控制，从而满足对产品质量。
在干燥过程中，湿含量较大的淀粉与温度较高而湿含量较低的淀粉（由风机吸回）在一级旋流器的进口端接触，此处干燥的推动力大，而在出口端则为湿含量降低一些的淀粉与热空气相接触，使微粒表面的水分汽化从旋流器废气口处排出，经过初步干燥的淀粉再经过 2 级旋流器进一步干燥，利用微机控制出口淀粉的湿度和出口温度，最终使从 2 级旋流器出来的淀粉满足要求。另外，系统不仅要求能满足上述工艺，系统还必须带有报警电话（即当温度，湿度不在某一范围时要求报警），键盘，显示等功能。
第二章：系统总体方案的确定
在现代工业生产过程自动化中，过程控制是不可缺少的重要组成部分，为了克服外界扰动，稳定生产，使其工况最优化，提高产品的质量产量；为了提高劳动生产率，降低生产成本，节约能源，提高经济效益；为了安全生产，改善劳动条件，保护环境卫生等，需在生产过程中对温度，压力，流量，液位，成分， PH ，粘度, 湿度等等实现自动控制，要达到上述目的，根据自动控制理论过程控制系统首先必须是稳定的，这是一个最基本的要求，除了满足绝对稳定性外，系统还必须具有适当的稳定裕量；其次系统应是一个衰减振荡过程，但过渡过时间要短 余差要小等。在工程上这些要求往往是互相矛盾的。因此在设计过程控制系统中，应根据实际情况，分清主次，以保证满足最重要的质量指标要求。
