畢業(yè)設(shè)計論文-基于單片機89c51的控制系統(tǒng)設(shè)計(已修改)
2025-01-25 05:52 本頁面
【正文】 黃石理工學(xué)院 課程設(shè)計報告 1 摘要 隨著科技的不斷進步，工業(yè)生產(chǎn)過程已經(jīng)向大型化、精細化、現(xiàn)代化以及復(fù)雜性發(fā)展，一般的常規(guī)控制方法已經(jīng)不能滿足實際生產(chǎn)的需求。智能型控制算法應(yīng)運而生，在眾多的算法中，模糊控制算法利用計算機來實現(xiàn)人的控制經(jīng)驗，是模糊理論與計算機技術(shù)、自動化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，由于其良好的控制特性而得到了廣泛應(yīng)用。本報告對模糊控制基于單片機對液位的控制理論及其智能優(yōu)化控制策略和方法上作出詳盡的研究，建立了一種控制系統(tǒng)。 在系統(tǒng)的構(gòu)建中，應(yīng)用 單片機 89C51 做為核心控制部分，采用模糊控制算法進行控制。控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值將得到的實 際位置和偏差變化率進行模糊化，建立模糊控制規(guī)則表，將優(yōu)化后的參數(shù)變化量，在模糊控制器的控制下實現(xiàn)轉(zhuǎn)動控制。通過對常規(guī)控制器、純模糊控制器和具有自整定功能的模糊控制器進行仿真對比。 關(guān)鍵詞： 模糊控制、自動化技術(shù)、優(yōu)化控制。 黃石理工學(xué)院 課程設(shè)計報告 2 Abstract The abstract along with the technical unceasing progress, the industrial production process already to the large scale, the fine refinement, the modernization as well as the plex development, the general convention control method already could not satisfy the actual production the intelligence control algorithm arises at the historic moment, in the multitudinous algorithms, controls the algorithm to realize human39。s control experience fuzzily using the puter, is product which the fuzzy theory and the puter technology, the automated technology unify, obtained the widespread application as a result of its good control report makes the exhaustive research to the fuzzy control based on the monolithic integrated circuit to the fluid position control theory and in the intelligent optimization control strategy and the method, has established one kind of control system. In the system construction, does using monolithic integrated circuit 89C51 for the core control section, uses the fuzzy control algorithm to carry on the control system the physical location and the deviation rate of change which obtains according to the setting value carries on the fuzzy, establishes the fuzzy control rule table, will optimize after the parameter change quantity, will realize the rotation control in under the fuzzy controller to the conventional controller, the pure fuzzy controller and has the self regulating to decide the function the fuzzy controller to carry on the simulation contrast. Key word: Fuzzy control, automated technology, optimized control. 黃石理工學(xué)院 課程設(shè)計報告 3 模糊控制的歷史背景 1965 年美國自動控制理論專家 L A Zadeh 首次提出了模糊集合， 1974 年英國 E H Mamdani 首先將模糊控制應(yīng)用于鍋爐和蒸汽機的自動控制。目前，模糊控制作為 20 世紀 90 年代的高新技術(shù)，得到非常廣泛的應(yīng)用，被公認為簡單而有效的控制技術(shù)。 模糊控制技術(shù)是近代控制理論中的一種高級策略和新穎技術(shù)。模糊控制技術(shù)基于模糊數(shù)學(xué)理論，通過模擬人的近似推理和綜合決策過程，使控制算法的可控性、適應(yīng)性和合理性提高，成為智能控制技術(shù)的一個重要分支。 在傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域里，控制系統(tǒng)動態(tài)模式的精確與否是影響控制優(yōu)劣的 最主要關(guān)鍵，系統(tǒng)動態(tài)的信息越詳細，則越能達到精確控制的目的。然而，對于復(fù)雜的系統(tǒng)，由于變量太多，往往難以正確的描述系統(tǒng)的動態(tài)，于是工程師便利用各種方法來簡化系統(tǒng)動態(tài)，以達成控制的目的，但卻不盡理想。換言之，傳統(tǒng)的控制理論對于明確系統(tǒng)有強而有力的控制能力，但對于過于復(fù)雜或難以精確描述的系統(tǒng)，則顯得無能為力了。因此便嘗試著以模糊數(shù)學(xué)來處理這些控制問題 。 模糊控制是一種以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的計算機數(shù)字控制。模糊控制系統(tǒng)的組成內(nèi)同于一般的數(shù)字控制系統(tǒng)。 在現(xiàn)實世界中，隨著工業(yè)過程 H 益走向大型化、連續(xù)化、復(fù)雜化，很多系統(tǒng) 極其復(fù)雜，具有高度的非線性、強耦合性、不確定性、信息不完全性和大時滯等特性，并存在苛刻的約束條件，使常規(guī)控制無法得到滿意的控制效果。由此，先進的工業(yè)控制技術(shù)也就應(yīng)運而生。先進控制的目標就是為了解決那些采用常規(guī)控制效果不佳甚至無法對付的復(fù)雜工業(yè)過程控制問題。先進控制的實現(xiàn)通常需要足夠的計算能力作為支持，其主要技術(shù)內(nèi)容有：過程辨識技術(shù)；過程變量的采集、處理和軟測量技術(shù)；先進控制算法，如傳統(tǒng)的串級、比值、前饋控制等和發(fā)展中的魯棒控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等以及過程的故障檢測、預(yù)報、診斷和處理。 黃石理工學(xué)院 課程設(shè)計報告 4 模糊控制 的基本原理 模糊控制屬于智能控制的范疇，它是以模糊數(shù)學(xué)和模糊邏輯唯理論基礎(chǔ)、模仿人的思維方式而統(tǒng)籌考慮的一種控制方式。它是以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計算機數(shù)學(xué)控制。模糊控制模仿人的思維方式。計算控制量時并不需要參數(shù)的精確量，而是以參數(shù)的模糊信息的模糊形式，然后再經(jīng)過飯模糊化處理輸出具體的控制量。器控制方框圖如下： 模糊算法的
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