在单片机系统中实现SCR（可控硅）过零控制
摘 要
在当今的测量和控制系统中，老式的接触开关已逐步由SCR（可控硅）开关所取代。SCR开关的控制方式通常有两种，相位控制和过零（零电压、零电流）控制。本文介绍了利用可控硅过零控制方法，现场进行PID参数的整定后，在单片机系统中实现0~300℃的温度显示与控制。本文的设计实现了工频电压的正负过零检测，利用数字PID算法由单片机发出的控制电平控制门控电路，以控制SCR的过零触发脉冲数，保证了门控电路的打开时间正比于单片机输出控制量。同时，文中给出了温度测控系统的硬件电路设计和软件程序的编制及MATLAB仿真，重点介绍了可控硅的过零控制和PID参数整定。本设计的内容对老师的教学和同学的实验有一定的帮助。
关键词：SCR； PID；过零控制
目 录
摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论……………………….………………………………………………………… 1
第2章 单片机温度控制系统设计…………….…………………………………………… 2
2.1系统设计要求……………………………………………………………………… 2
2.2系统硬件设计……………………………………………………………………… 2
2.3系统软件设计……………………………………………………………………… 6
第3章 数字实现SCR（可控硅）过零控制……………………..………………………… 13
3.1 SCR（可控硅）结构及主要参数………………………………………………… 16
3.2单相交流调压电路的工作原理……….………………………………………… 18
3.3数字实现SCR的过零控制……………………………………………………… 20
第4章 数字PID调节器的设计…………...……………………………………………….23
4.1PID调节器及其控制规律…….……………………………………………………23
4.2增量式PID控制算式………………………………………………………………25
4.3位置式PID控制算法……………...……………………………………………… 29
4.4PID位置算法中积分饱和与修正算法…………………………………………… 31
第5章 PID的参数整定及系统仿真……...…..……………………………………………35
5.1采样周期的确定………...…………………………………………………………35
5.2凑试法确定PID调节参数的整定………...……………………………………… 36
5.3系统仿真………..………………………………………………………………… 39
结论…………………………………………………………………………………………44
参考文献……………………………………………………………………………………45
致谢…………………………………………………………………………………………46
