【正文】 The main chip of this design is SCM STC89C52, the expert PID algorithms is to achieve lowtemperature bath thermostatically control part of the PID algorithm is to control the bidirectional thyristor conduction, air pressor rated power operation, and adjust the heater power to achieve temperature detection part of the AD590 temperature, after A / D converter into the microcontroller. Show some use 74ls164 string into and out for display, so that effectively improve the utilization efficiency of the singlechip I / O the part of the software, using expert control technology and traditional PID regulator bination of improved temperature and humidity control system for dynamic and static performance, substantial energy savings, has considerable practical value and academic research value and trulyintelligent control to the actual process by the simulation stage. The product through the rational design of hardware and software, in particular, the choice of algorithm, and greatly increased cost, in practice, the product has the promotion of broad application prospects.Key words: Bath。檢測部分采用AD590測溫，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。Hebei Normal University of Science amp。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。本學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸屬于河北科技師范學(xué)院。顯示部分采用74ls164串入并出進(jìn)行顯示，這樣有效的提高了單片機(jī)I/O口的利用效率。 expert PID。而恒溫槽的控制效果主要由其控制方法所決定。因此，人們對PID 控制做了各種改進(jìn)工作。 ．PID控制即比例、積分、微分控制。 ．人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前主要的、也是重要的一種人工智能技術(shù)，是一種采用數(shù)理模型的方法模擬生物神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)及對信息的記憶和處理而構(gòu)成的信息處理方法。 ．模糊模型使用模糊語言和規(guī)則描述一個系統(tǒng)的動態(tài)特性及性能指標(biāo)。但PID本質(zhì)是線性控制，而模糊控制具有智能性，屬于非線性領(lǐng)域，因此，將模糊控制與PID結(jié)合將具備兩者的優(yōu)點(diǎn)。 ．遺傳算法(GeneticAlgoriths．簡稱GA)是模擬達(dá)爾文的遺傳選擇和自然淘汰的生物進(jìn)化過程的全局優(yōu)化搜索算法。 將專家PID 控制技術(shù)應(yīng)用于具有遲延、時變、非線性的恒溫槽的溫度控制中，克服了常規(guī)PID 控制的易超調(diào)、波動大、穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。模糊自適應(yīng)PID算法比普通PID算法的控制精度雖然沒有太大的提高, 但是在控制穩(wěn)定性上卻大為提高。按恒溫槽內(nèi)狀況，單片機(jī)將控制相應(yīng)控制電路，使各工作部件開始工作，進(jìn)行加熱與制冷，連續(xù)控制獲得適當(dāng)?shù)臏囟戎?，直至溫度合適。因此，單片機(jī)控制系統(tǒng)非常適合于應(yīng)用型控制領(lǐng)域。 圖23 硬件總體結(jié)構(gòu)框圖 a. 器件選擇 a1 AD590簡介型號AD590IAD590JAD590KAD590LAD590M單位最大非線性誤差度最大標(biāo)定溫度誤差1050度額定溫度系數(shù)1uA/K額定輸出電流（25度)uA長期溫度飄逸度/月響應(yīng)時間20us殼與管角對地電阻10^10歐姆等效并聯(lián)電容100pF工作范圍+4至+30V 表1 AD590等效于一個高阻抗恒流源,工作范圍時+4~+30V，測溫范圍是55~+150，對于溫度變化范圍內(nèi)，對于熱力學(xué)溫度每變化1T就輸出1電流。有關(guān)系式： a2 ICL7135簡介 ICI7135 是4 位雙積分A/D 轉(zhuǎn)換芯片,可以轉(zhuǎn)換輸出177。由于，所以 此放大電路相當(dāng)于電流控制的電壓源。其中,。所以，才用INT1下降沿觸發(fā)的方式向單片機(jī)申請中斷，從P1口讀取數(shù)據(jù)，P1口的低4位為BCD碼,P1口的高四位的組態(tài)決定了低四位BCD碼代表個、十、百、千位的情況。用具有高穩(wěn)定性的基準(zhǔn)電阻作對比, 抑制了整個系統(tǒng)的溫漂和時漂。用4片串入并出移位寄存器74LS164作為4位溫度靜態(tài)顯示器的輸出口，欲顯示的8位段碼即字型碼通過軟件譯碼產(chǎn)生，并由RXD串行口發(fā)送出去，既充分利用了單片機(jī)的硬件資源，在設(shè)計(jì)中充分利用單片機(jī)本身四個I/O接口而不另擴(kuò)展。加熱采用電加熱器，制冷使用制冷壓縮機(jī)。(1) 過零檢測電路 圖28 過零檢測電路 如圖28所示，通過變壓器降壓,控制光電耦合器通斷,當(dāng)電壓過零時,光耦截止,三級管基極高電平,三極管導(dǎo)通,輸出引腳低電平。雖然雙向可控硅反向?qū)?但容易擊穿,故必須使雙向可控硅能承受這種反向電壓。由于單片機(jī)上電后P1口為高電平，且蜂鳴器的另一端連接為VCC，故直接連接蜂鳴器時，上電后蜂鳴器不響。單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。無論是在單片機(jī)剛開始接上電源時，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位，所以我們必須弄清楚MCS51型單片機(jī)復(fù)位的條件、復(fù)位電路和復(fù)位后狀態(tài)。除上電復(fù)位外，若要在單片機(jī)運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)復(fù)位，只需按圖中 的RESET鍵實(shí)現(xiàn)手動復(fù)位。圖214 八分頻電路 仿真效果如圖215所示：圖215 八分頻電路仿真3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 在專家控制系統(tǒng)中，控制器由專家控制器和其他常規(guī)控制器兩部分構(gòu)成，各種高層決策的控制知識和經(jīng)驗(yàn)被用來間接地控制生產(chǎn)過程或調(diào)節(jié)受控對象，專家控制器的作用是監(jiān)控系統(tǒng)的控制過程，動態(tài)調(diào)整其他控制器的結(jié)構(gòu)或控制的參數(shù)，然后由其他控制器完成對受控對象的直接控制作用。數(shù)字PID控制在生產(chǎn)過程中是一種最普遍采用的控制方法。PID控制器是線性控制器，它根據(jù)給定值X(t)與實(shí)際輸出值Y(t)構(gòu)成控制偏差： （31）PID的控制規(guī)律為： （32）或?qū)懗蓚鬟f函數(shù)的形式： （33）式中 Kp——比例系數(shù)；TI——積分時間常數(shù)；TD——微分時間常數(shù)。（3）微分環(huán)節(jié) 反應(yīng)偏差信號的變化趨勢（變化速率），并能在偏差信號變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減少調(diào)節(jié)時間。數(shù)字PID算法一般分為位置式和增量式兩種形式。當(dāng)偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生正比于偏差大小的控制作用，使被調(diào)量朝誤差減小方向變化，這就是比例作用。積分作用的大小可由ki調(diào)整。式（34）中，e(k)表示離散化的當(dāng)前采樣時刻的誤差值，e(k1)、e(k2)分別表示前一個和前兩個采樣時刻的誤差值。（1）當(dāng)|e(k)|M1時，說明誤差的絕對值已經(jīng)很大。①如果|e(k)|≥M2，說明誤差也較大，可考慮由控制器實(shí)施較強(qiáng)的控制作用，以達(dá)到扭轉(zhuǎn)誤差絕對值朝減小方向變化，并迅速減小誤差的絕對值，控制器輸出可為： u(k