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)-wenkub
2022-11-27 09:14:24 本頁(yè)面
【正文】 溫度低于設(shè)定范圍以下，可以使溫度較低時(shí)能夠快速的升溫。主要內(nèi)容是通過 Pt100 溫度傳感器，將水壺的溫度值轉(zhuǎn)化成電阻 值。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(duì)溫度的控制要求越來(lái)越高。 MATLAB 具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 力 豐富的工具箱 。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(jiǎn)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。在我們?nèi)粘５纳钪?，我們也是?jīng)常應(yīng)用到的。 集美大學(xué)誠(chéng)毅學(xué)院 控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì) 專業(yè) 班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 日 期 一、 引言 進(jìn)入 21 世紀(jì)后， 自動(dòng)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。 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。 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)。 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。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(duì)來(lái)說(shuō)比較廣泛， PID 控制器算法簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，恒溫效果穩(wěn)定。再通過自設(shè)計(jì)的溫度變送器進(jìn)行 放大輸出電壓量，由 AD模 塊（ ADC0809 芯片）將電壓信號(hào)采集進(jìn)單片機(jī)。水壺的溫度控制也可采用 模糊控制算法等智能控制算法，并且溫度系統(tǒng)存在較大的滯后，也可以增加 Smith預(yù)估算法。 在變送器模塊設(shè)計(jì)中 為了將溫度的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化，需設(shè)計(jì)一個(gè)恒流電路，使電阻的變化轉(zhuǎn)化成電壓的變化。 圖 3 溫度變送器實(shí)物圖 溫度變送器設(shè)計(jì)完成后，對(duì)各電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得傳感器輸入為 0~100℃，輸出為 0~5V。 、 功率可調(diào)模塊 功率可調(diào)模塊選用 EUV10A ? ，該模塊采用單片機(jī)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟停車功能，廣泛應(yīng)用于交直流電機(jī)調(diào)速，單相 220VAC、 380VAC 變壓器初級(jí)原邊調(diào)壓、電磁鐵振動(dòng)、調(diào)光、焊機(jī)、電鍍等功率調(diào)節(jié)場(chǎng)合。 若想使系統(tǒng)控制更加完善可加入 Smith 預(yù)估 等控制算法，在此不作介紹。 其主要的優(yōu)點(diǎn)在于：原理簡(jiǎn)單，使用方便；適應(yīng)性強(qiáng)；魯棒性好；對(duì)模型依賴少。當(dāng)溫度介于 70 和 80 之間時(shí)，進(jìn)入 BangBang PID 控制。 五、 PID 參數(shù)的整定 將兩臺(tái) PC 機(jī)進(jìn)行通信，并進(jìn)行 MATLAB 對(duì)控制曲線進(jìn)行仿真。所以只控制系統(tǒng)的 Kp 是不夠的，故進(jìn)一步對(duì)積分 Ki 進(jìn)行整定。 系統(tǒng) PID參數(shù) 總體分析：從上述圖形我們可以清楚的看到，加入比例可以使得系統(tǒng)加快調(diào)節(jié)，減小誤
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