# 毕业设计任务书草案

日期：2026-10-11。供导师讨论，不替代学校正式任务书。

## 设计任务

针对低压小功率电加热对象，设计基于 STM32 的闭环温度控制系统，完成硬件模块选型与接口设计、控制器实现、对象简化建模、数据采集与性能对照评估。

## 工作包与验收依据

| 工作包 | 主要内容 | 验收材料 |
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| 需求与选型 | 明确加热对象、温度范围、额定功率、传感器误差和输出限制 | 需求表、物料清单、选型计算 |
| 硬件与保护 | 供电、驱动、采集、连接、温度越限和传感器异常处理 | 原理/接线图、保护测试记录 |
| 嵌入式控制 | 定时采样、PI/PID、限幅、抗饱和、串口协议 | 代码、时序检查、故障行为说明 |
| 建模与仿真 | 阶跃响应、一阶惯性加纯滞后模型、独立数据验证 | 建模过程、参数与单位、验证误差 |
| 分析软件 | 日志读取、有效性检查、指标计算、报告导出 | 可运行程序、手算样例、示例报告 |
| 实验与总结 | 三类实验、重复性、模型与实物偏差 | 原始记录、结果对照、局限说明 |

## 技术指标的确定方式

下列指标在开题阶段结合装置与导师要求确定，当前不填写无依据的精度或响应时间承诺：

- 供电电压、最大加热功率、允许表面温度与停机阈值。
- 温度工作范围、传感器误差、参考测量方式。
- 控制采样周期、日志时间戳分辨率、通信频率。
- 稳态误差允许值、超调目标、允许调节时间。
- 单次实验时长和达到初始状态的判据。

性能要求必须说明测试条件；不得以传感器显示位数代替系统精度。若没有功率测量，输出占空比积分只作为控制投入代理量，不能表述为真实能耗。

## 范围限制

首版只支持单路温控、一种硬件组合。是否需要自制 PCB 由导师确定；可先用开发板与模块验证。模糊控制、MPC、机器学习诊断、Modbus 和多变量控制均为后续可选项，不进入基础验收。

## 预期特色

在明确约束下验证抗积分饱和的作用，提供统一评估口径与可复现实验包。以上属于工程实现与实验方法层面的特色，不声称提出新的控制理论或获得尚未验证的性能提升。

## 学术与成果管理

按学校本届 AI 辅助、引用、数据、开源公开及论文管理要求执行。个人贡献与复用内容分别记录；论文核心判断和实测结论由学生理解、核验并承担责任。