【正文】 ................ 8 本課題采用的方案及內(nèi)容 ................................................................................ 8 本論文結(jié) 構(gòu)安排 ............................................................................................... 9 第 2 章 溫度控制系統(tǒng)方案 ........................................................................................ 10 微機控制系統(tǒng)簡介 ........................................................................................ 10 微機控制系統(tǒng)分類 .............................................................................. 10 微機控制系統(tǒng)硬件 .............................................................................. 11 微機控制系統(tǒng)軟件 .............................................................................. 11 PID 及新型 PID 控制算法簡介 ..................................................................... 12 PID 控制算法的理論基礎(chǔ) ................................................................... 12 數(shù)字 PID 控制算法的改進 ................................................................. 14 新 型 PID 控制算法 ............................................................................ 14 反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng) ..................................................................................... 16 小結(jié) ............................................................................................................. 17 第 3 章 溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ................................................................................... 18 中央控制單元 ................................................................................................. 18 中央控制單片機 ................................................................................... 18 看門狗 ................................................................................................. 19 A/D 轉(zhuǎn)換采樣輸入單元 ................................................................................... 20 D/A 轉(zhuǎn)換輸出控制單元 ................................................................................... 22 控制原理 ............................................................................................. 22 芯片及參數(shù)的選取 ............................................................................... 23 鍵盤顯示報警單元 .......................................................................................... 26 鍵盤顯示部分 ...................................................................................... 26 報警部分 ............................................................................................. 27 電源單元 ........................................................................................................ 27 小結(jié) ............................................................................................................... 28 第 4 章 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................................................................... 29 系統(tǒng)軟件設(shè)計基本原理 ................................................................................. 29 系統(tǒng)軟件設(shè)計基本結(jié)構(gòu) ................................................................................. 29 主程序結(jié)構(gòu) ........................................................................................ 29 參數(shù)調(diào)節(jié)中斷服務(wù)程序 ....................................................................... 30 采樣中斷程序 ..................................................................................... 31 SmithPID 算法軟件設(shè)計 .............................................................................. 32 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 ...................................................................................................... 33 控制算法參數(shù)整定與軟件調(diào)試 ....................................................................... 33 PID 整定簡介 ..................................................................................... 33 PID 控制算法的整定 .......................................................................... 33 算法軟件調(diào)試 ..................................................................................... 34 6 實驗結(jié)果 ...................................................................................................... 34 抗干擾措施 ................................................................................................... 36 小結(jié) ............................................................................................................. 36 結(jié) 論 ......................................................................................................................... 37 參考文獻 ........................................................................................................................ 38 致謝 ............................................................................................................................... 39 7 第 1 章 緒論 國內(nèi)外化工控制發(fā)展現(xiàn)狀 進入現(xiàn)代社會，材料工業(yè)和人們的生活密不可分，如化工工業(yè)、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、高新產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)等無不 與材料工業(yè)密切相關(guān)，材料工業(yè)已經(jīng)與能源，信息產(chǎn)業(yè)成為當代科學(xué)技術(shù)的三大支柱產(chǎn)業(yè)。 本文比較全面的分析了反應(yīng)釜溫度變化的特點以及控制難點，總結(jié)當前溫度控制系統(tǒng)精度差的根本原因，在此基礎(chǔ)上采用基于預(yù)側(cè)的模糊自整定 PID集成控制技術(shù)實現(xiàn)反應(yīng)釜溫度控制，其主要思想是利用系統(tǒng)模型的預(yù)測輸出，結(jié)合常規(guī) PID的控制經(jīng)驗，采用模糊推理方法，對控制器算法進行改進。 模糊控制是一種基于規(guī)則的語言控制，在設(shè)計中不需要建立被控對象的精確數(shù)學(xué)模型，魯棒性強，干擾和參數(shù)變化對控制效果的影響被大大減弱，控制效果好。具有控制原理簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高、參數(shù)易調(diào)整等優(yōu)點，但其設(shè)計依賴于被控對象的精確數(shù)學(xué)模型，在線橄定參數(shù)的能力差，而反應(yīng)釜因為機理復(fù)雜、各個參數(shù)在系統(tǒng)反應(yīng)過程中時變，不能建立精確的數(shù)學(xué)模型，不能滿足系統(tǒng)在不同條件下對參數(shù)自整定的要求，因而采用一般的 PID控制器無法實現(xiàn)對反應(yīng)釜的精確控制。由于計算機模型預(yù)測控制具有良好的跟蹤性能，能有效地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和消除誤差，對滯后過程有明顯控制效果，更加符合工業(yè)溫度控制的實際要求，從而大大提高了溫度控制系統(tǒng)的性能。 關(guān)鍵詞 :反應(yīng)釜，預(yù)鍘控制，模糊控制， PID控制 3 Abstract Reactor is the important equipment in the process of chemical production, the chemical reaction acpanied by phenomenon whereby heat is liberated or absorbed, having characteristics of large time delay, timevarying, nonlinear, and the plicate d reaction mechanism. Traditional PID control is a control method based on process parameter, having many advantages of a simple control principle, good stability, high reliability and easy adjustment of parameters. But the design of t