毕业设计（论文）基于模糊自整定PID的单片机温度控制系统设计.pdfVIP

Vo l8　No15　 A ug2008 第 8卷 　第 15期 　2008年 8月 科 　学 　技 　术 　与 　工 　程 　 (2008)　 Science Techno logy and Engineering 　2008　Sci TechEngng 基于模糊自整定 P ID 的单片 机温度控制系统设计 1, 2 1 2 李晨明 　谌玉红 　张百海 ( 1 2 ) 总后军需装备研究所 ,北京 100082　北京理工大学 ,北京 100081 摘 　要 　介绍了温度控制系统的硬件组成 、软件设计及控制算法 。针对控制对象的不确定性 ,采用了模糊 自整定 P ID 控制算 法 ,实现了 P ID 参数的在线自整定 。该系统具有实时性好 、控制速度快 、稳定性强等优点 。 关键词 　温度控制 　　模糊自整定 P ID 控制 　　单片机 中图法分类号 　TP2732; 　　　　文献标志码 　A 　　在钢铁 、机械 、石油化工 、电力 、工业炉窑等工 等组成 。其硬件总体结构框图如图 1所示 。 业生产中 ,温度是极为普遍又极为重要的热工参数 之一 。温度控制一般指对某一特定空间的温度进 行控制调节 ,使其达到并满足工艺过程的要求 。在 ( ) 本文中 ,主要研究对特定空间 电阻炉 的温度进行 高精度控制 。 电阻炉温度控制系统 ,无论是启动或设定值升 降 ,还是各种扰动影响 , 我们既希望温度在上升时 图 1　硬件结构图 间上的快速性 ,也希望较平稳的动态过程和精确的 稳态值 , 由于电阻炉的升温保温是靠 电阻丝加热 , 本温度控制系统以 89C52 单片机为核心 ,外接 降温则是靠环境自然冷却 ,所以当温度一旦超调就 键盘输入 、L ED 显示等外围电路 。电阻炉的温度由 无法用控制手段来使其降温 。这类 电阻炉控制系 K型热电偶检测并转换成微弱的电压信号 ,信号放 统具有非线性 ,时滞以及不确定性 。单纯的依靠传 大电路将此微弱信号进行放大并传送出去 ,接收端 统的控制方式或现代控制方式都很难达到高质量 的 ICL7 135将放大后的电压信号进行处理 ,经 A /D 的控制效果 。本设计引入模糊 自整定 P ID 控制方 转换后变成数字量输入进控制器 ,控制器一方面将 法 ,研究设计了电阻炉温度测控系统 。 测量的温度在 L ED 数码管上显示出来 ;另一方面将 ( ) 该温度值与被控制值 由键盘输入的设定温度值 1　系统硬件结构 进行比较 ,根据其偏差值的大小采用相应的控制算 法进行运算 ,最后通过 D /A 转换电路 ,控制固态继