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自动散热系统

毕业设计（论文）开题报告

毕业设计（论文）题目
电脑外配自动散热系统的设计
题目类别（请在有关项目下作√记号）
设计
论文
其它
√

题目需要在实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成
是 否□
毕业设计（论文）起止时间
2012 年12 月06 日 起至 2013 年 5 月19日 （共 16 周）
1. 本课题的意义
计算机部件中大量使用集成电路。众所周知，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。
现今，自动控制技术尤其是温度控制技术在国内外得到广泛的应用和发展。时滞效应始终困扰着其实际应用，为此人们发明了多种控制方法来解决时滞问题，例如比例控制方式、PID控制方式、模糊控制方式等控制方式，本设计采用模糊控制的方法，通过温度传感器对笔记本电脑出风口的温度进行采集，将采集到的温度和设定的温度进行比较。然后输出信号给温度控制设备。
虽然每个智能散热器的节约是有限的，但是随着社会主义市场经济的迅猛发展，它的潜力却是无穷的，它更是响应了当今世界低能耗的主题，所以做好散热器的智能化具有十分重要的意义。
2. 国内外状况
自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国内外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果，在这方面，一日本、美国、德国、瑞典等国技术领先，都产生了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，这些温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能 等理论及计算机技术，运用先进的算法，适应的范围广泛，目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
我国生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距。目前，我国在这方面总体技术水平处于 20 世纪 80年代中后期水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的 PID 控制器为主，它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品，但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，还没有开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试来确定。这些差距，是我们必须努力克服的。
3. 研究内容
本设计采用当前功能齐全，可靠性好，运行经济的可编程控制器（PLC）控制的智能散热系统。
设计主要内容如下；
(1) 自动散热系统的基本结构(包括温度采集系统，信号转换系统，直流电机驱动系统，电气控制系统，调速系统)；
(2) 自动散热系统的控制原理及原理阐述；
(3) 硬件电路的构架方式和如何硬件的选择；
(4) PLC编程语言的选择和编程的方法；
(5) 根据自动散热系统所要实现的功能编写PLC控制程序；
(6) 如何对系统的软件和硬件进行调试；
(7) 通过仿真软件实现自动散热系统运行；
4. 设计方案以及步骤
4.1 设计方案
本设计通过温度传感器对电脑实时温度的采集，然后将温度值转换为电压或电流值值通过A/D转换为数字量传进控制控制系统与PLC中预置的温度进行比较得到误差量，与上次的误差量在比较得到误差变化量。利用模糊控制的原理，然后输入PID控制器经过处理输出控制量。在利用D/A转换后控制直流电机的驱动电路实现温度的自动调节。
4.2 设计步骤
(1) 查阅PLC相关资料确定散热系统总设计方框图；
(2) 确定CPU选型及硬件接口配置；
(3) 查阅资料确定I/O分配表，输入输出模块然后完成硬件电路的搭建；
(4) 进行软件设计，设计PID控制程序，绘制温控系统控制流程图，绘出控制梯形图；
(5) 根据梯形图编写程序清单；
(6) 绘制电气原理图和接线图；
(7) 撰写毕业设计；
5. 进度计划
(1) 1-4周：搜集材料，确定方案，形成开题报告。
(2) 5-7周：对散热系统的设计方案进行分析确定，完成对散热系统硬件电路图的建立。
(3) 8-11周：进行风扇调速的PLC设计，接受中期检查，完成初稿；
(4) 12-14周：对系统设计方案进行仿真验证；
(5) 15-16周：完成最终的设计；
6. 设计说明书提纲
(1) 引言；
(2) 电脑外配自动散热系统总体控制方案的确定；
(3) 自动散热系统的基本结构；
(4) 硬件设计；
(5) 软件设计；
(6) 实验与调试；
(7) 设计总结；
(8) 参考文献；
(9) 附录；
7. 设计工作量的估计
设计文字数不少于8000字，估计要用为时16周的时间。
8. 工作条件
在榆林学院图书馆电子阅览室的中国知网上查找相关的文献资料，利用word进行排版、编辑，直到最后完成毕业设计。
9. 存在的问题及拟采取的解决措施
(1) 对智能温控系统的原理理解不够清楚发展状况不了解：向有专业老师或者有经验的请教或查阅相关资料，务必清楚基本原理。
(2) 设计中应主要依据现有PLC使用规范。
(3) 设计过程中不知道该怎么样确定设计方案：查阅资料，进行调研，向老师请教务必使设计合理。
(4) 测量误差怎么办：采用相应的校正系统减少误差，提高响应时间，减少滞后。
(5) 设计中应该尽量遵循操作简单，清晰，维护方便，节能经济的原则
(6) 资料或书籍里有些内容看不懂，不理解。应对办法：向我的指导老师请教和精通这方面的其他导师请教。
参考文献
[1] 潘永雄,沙河.电子线路CAD使用教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.
[2] 张仑.可编程控制器中PID控制的研究[J].电子电气教学学报,2005,（3）:15-18.
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[4] 常健生.检测与转换技术[M].北京:机械工业出版社,1992.
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[6] 华成英,童诗白.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社,2006.
[7] 胡学林.可编程控制器教程（基础篇）[M].北京:电子工业出版社,2006.
[8] 李仁定.电机的微机控制[M].北京:机械工业出版社,1999.
[9] 程佩青.数字信号处理教程[M].北京:清华大学出版社,2001.
[10]胡晓明.电气控制及PLC[M].北京:机械工业出版社,2006.

指导教
师意见

指导教师（签名）： 20 年 月 日

院 系
意 见

院系负责人（签名）： 20 年 月 日

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