1. 研究目的与意义
计算机炉温解耦网络控制系统由电加热炉对象、网络系统、接口控制电路和微型计算机等部分组成。系统中电加热炉装置为被控对象，计算机用作数字控制器，通过网络和输入输出接口连接，构成典型的计算机网络控制系统。电加热炉装置内设有炉体、测量电路和驱动电路。计算机可以通过研华公司开发的数据采集卡PCI-1711与电炉装置相连接。本毕业设计以学院计算机控制技术专业课程实验设计为背景，研究基于数据采集卡的计算机炉温解耦网络控制系统，完成相关软件开发。
电加热炉运行时需要保持炉内各项指标稳定，对于电加热油炉，热量是由浸入导热油的电加热元件产生和传输的，以导热油为介质，利用循环泵，强制导热油进行液相循环，将热量传递给用一个或多种用热设备，经用热设备卸载后，重新通过循环泵，回到加热器，再吸收热量，传递给用热设备，如此周而复始，实现热量的连续传递，使被加热物体温度升高，达到加热的工艺要求。因此需要一套控制系统来控制电加热炉的各项指标使得电加热炉稳定运行。并且工业化生产环境中，需要24小时不间断运行，设计一套合适的控制系统，并且通过计算机网络来实现远程控制是有必要的。因为电加热炉的输入输出较多，为了消除各个控制回路之间的相互耦合关系，使得一个输入只控制一个输出，来达到精确控制炉温的目的，并且内部各个回路可能存在耦合关系，所以使用解耦控制是有必要的。2. 课题关键问题和重难点
本文研究一种对控制对象的解耦控制和利用Socket套接字与客户端通信。利用数据客户端数据采集与控制对象相连，上传相关数据并且接受控制端指令完成控制操作。使用MATLAB仿真确定相关参数，后续与同组人合作完成整套网络控制系统。
课题难点:
解耦控制理论，计算机控制，Socket套接字通信
3. 国内外研究现状（文献综述）
本课题研究的计算机炉温解耦网络控制系统，在工业生产上具有很大的作用，目前通过查阅相关资料，已知在钢铁工业加热炉方面，可以最大限度降低燃料和减少金属氧化烧损。并且因为利用了套接字网络通信，因而在安全生产，24小时全天候监督生产方面具有重要作用。
我在中国知网上浏览了数篇相关论文，主要搜索关键字为电加热炉，解耦控制，Socket套接字。通过查阅，我了解到解耦控制的核心，是传递函数矩阵,利用矩阵的思想来解决多输入多输出系统中的各个输入输出之间的耦合关系，从而达到一个输入只控制一个输出的效果。
根据论文《计算机解粗控制系统设计和试验》，其中讨论了两变量计算机解耦控制系统的设计和实践，以造纸机网前箱温度和液面模型装置为例子，阐述了单位阵解耦，对角阵解耦和前馈解耦三种不同方式的设计。对于解耦设计，文中所给出了三种设计类型，其中是相关对象变成不相关，这种解耦设计方式我认为可以应用于本项目。根据其中的设计示例，造纸机网前箱的模拟系统，在造纸过程中，为保证上网纸浆温度和流量稳定，选择网前箱出口温度和液位作为被控参数，调节参数为加热用的热水和冷纸浆量。这种系统是相互耦合的，在测试得出对象特性后，建立传递函数矩阵，对其扩充Z变换后可以得出各种解耦形式的解耦控制器算式。在经过解耦处理后，各项指标可以达到良好的要求。本项目中，电加热炉包含多个输入多个输出，根据《加 热 炉 控 制 数 学 模 型》，得出一个加热炉包括炉温燃料量产量等可被测量的参量，并且计算出不可测的参量，以上这些都可以是为一个加热炉模型的输入量，而金属的温度，分布，形态可以认为是加热炉模型的输出量，这些输入输出量之间有各种各样的耦合关系， 我们需要对其进行解耦才能得出相对较好的稳定的系统。
4. 研究方案
论证加热炉数学模型，将其输入输出量转化为传递函数矩阵，调节相关参数，使其在MATLAB仿真上达到预期效果。将传递函数矩阵重写为ｃ代码，借由研华科技数据采集卡来获取实际加热炉相关参数，借由网络通信上传到客户端电脑，利用客户端电脑使用解耦控制控制方法控制电加热炉相关输入，形成一整套网络控制系统。
5. 工作计划
第1周：接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；
第2周：阅读相关资料，理解有关内容；
第3周：查阅并翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
