控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)-基于51單片機(jī)的pid溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2024-12-02 09:14 本頁面
【正文】 集美大學(xué)誠毅學(xué)院 控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì) 專業(yè) 班級 姓 名 學(xué) 號 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 日 期 一、 引言 進(jìn)入 21 世紀(jì)后， 自動控制 正朝著高精度、多功能、標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性 發(fā)展。溫度控制也正朝著 開發(fā)虛擬溫度控制器和網(wǎng)絡(luò)溫度控制器、研制單片測溫控溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。 溫度已成為工業(yè)對象控制中一種重要的參數(shù) ， 在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的諸多 領(lǐng)域中 ,溫度控制占有著極為重要的地位 , 溫度控制技術(shù)是一種比較重要的工業(yè)技術(shù)，不僅在化工，航天，航空，醫(yī)療等高科技領(lǐng)域，在食品、機(jī)械、冶金、化工、建材、石油等工業(yè)領(lǐng)域 ,占據(jù)著具有舉足輕重的作用。在我們?nèi)粘５纳钪?，我們也是?jīng)常應(yīng)用到的。 隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)不能滿足高精度、高速度的控制要求。如接觸器溫度控制儀表，其主要缺點(diǎn)是溫度波動范圍大，由于它主要通過控制接觸器的通斷時(shí)間比例來達(dá)到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。近幾年來快速發(fā)展了多種先進(jìn)的溫度控制方式，如： 直接數(shù)字控制（ DDC），推斷控制，預(yù)測控制，模糊控制（ Fuzzy），專家控制 (Expert Control)，魯棒控制（ Robust Control），推理控制等 ， PID 控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法控制等 [1]。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。 仿真技術(shù)的優(yōu)良特性和巨大效益，可能將成為今后人們特別重視和大力發(fā)展的綜合技術(shù)。仿真系統(tǒng)將應(yīng)用于人類生產(chǎn)實(shí)踐的全過程，這樣可以避免決策失誤，可以預(yù)測可能發(fā)生的問題，達(dá)到避免故障、 安全控制的目的。有關(guān)專家預(yù)言，在 2l 世紀(jì)，仿真技術(shù)的發(fā)展必將對經(jīng)濟(jì)、社會以及人們的觀念產(chǎn)生巨大影響。 MATLAB 具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 力 豐富的工具箱 。 單片微型計(jì)算機(jī)的功能不斷的增強(qiáng)，為先進(jìn)的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機(jī)種應(yīng)運(yùn)而生。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，成為自動化領(lǐng)域和其他測控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中成為必不可少的器件。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機(jī)更是起到了不可替代的核心作用。像用于熱處理的加熱爐、用于融化金屬的坩鍋電阻爐等類似工業(yè)用加熱爐中都可以廣泛應(yīng)用，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在工業(yè)中，一些設(shè)備對溫度的控制要求越來越高。在溫度控制技術(shù)在溫度控制當(dāng)中， PID 控制技術(shù)應(yīng)用相對來說比較廣泛， PID 控制器算法簡單，計(jì)算量小，恒溫效果穩(wěn)定。 本文則以單片機(jī)（ C 51）為核心、 PID 算法為控制方式、 MATLAB 仿真 、串口通訊 而設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng) 。 二、 本 控制系統(tǒng)的綜述
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