【正文】 用于判斷的參數(shù)值設(shè)定通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有方法指導(dǎo)，一旦設(shè)定的不合理，控制結(jié)果就不會(huì)收斂于期望值。微分作用的大小可由kd調(diào)整。積分作用則是一種對(duì)誤差進(jìn)行累計(jì)的記憶。常規(guī)PID控制是將偏差的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的信息都進(jìn)行了綜合考慮。因此，連續(xù)PID控制算法不能直接使用，PID控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)，需要采用離散化方法。（2）積分環(huán)節(jié) 主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。工業(yè)生產(chǎn)中，PID控制是最先發(fā)展起來(lái)的，應(yīng)用領(lǐng)域至今仍然廣泛。專(zhuān)家控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖31。單片機(jī)接12M晶振，ALE端對(duì)單片機(jī)進(jìn)行12分頻，所以ALE端會(huì)產(chǎn)生1MHz的時(shí)鐘信號(hào)，此信號(hào)不能直接使用，需要進(jìn)行8分頻。例如，若時(shí)鐘頻率為12MHz，每機(jī)器周期為1μs，則只需2μs以上時(shí)間的高電平，在RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)機(jī)器周期執(zhí)行復(fù)位。通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)圖見(jiàn)圖211。(3) 聲光報(bào)警電路 圖211 聲光報(bào)警電路 本系統(tǒng)采用聲光報(bào)警達(dá)到提醒溫度是否過(guò)限。當(dāng)單片機(jī)80C51 的P1. 3引腳輸出負(fù)脈沖信號(hào)時(shí)Q1 導(dǎo)通,MOC3061 導(dǎo)通,觸發(fā)雙向可控硅 導(dǎo)通,接通交流負(fù)載。為了達(dá)到過(guò)零觸發(fā)的目的，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了交流電全波過(guò)零檢測(cè)電路。然后檢測(cè)A/D轉(zhuǎn)換值，再通過(guò)轉(zhuǎn)換與計(jì)算，求得溫度值，隨即由數(shù)碼管顯示并作專(zhuān)家PID算法的調(diào)節(jié)、控制。用串入并出移位寄存器74LS164作為靜態(tài)顯示的LED輸出接口，對(duì)于基本顯示即夠用，可以用數(shù)碼顯示。連續(xù)從P1口讀取5個(gè)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)個(gè)、十、百、千的情況，重新組織數(shù)據(jù)，把5個(gè)數(shù)據(jù)相加，即得本次A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，根據(jù)裝換關(guān)系，即可得此時(shí)的溫度值。(2) ICL7135與單片機(jī)接口電路 圖26 ICL7135與單片機(jī)接口 R/H接高電平，ICL7135工作在自動(dòng)轉(zhuǎn)換模式，即每轉(zhuǎn)換完，自動(dòng)進(jìn)行下一次轉(zhuǎn)換。ICL7135的輸入是0到2V，所以應(yīng)該采取放大倍數(shù)為10K，取。每隔40002 個(gè)時(shí)鐘脈沖自動(dòng)啟動(dòng)下一次轉(zhuǎn)換。這表明其輸出電流與熱力學(xué)溫度嚴(yán)格成正比。該測(cè)控系統(tǒng)的硬件框圖主要包括單片機(jī)STC89C5溫度傳感器、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器ICL713輸入設(shè)備（傳感器、獨(dú)立鍵盤(pán)）、輸出設(shè)備（加熱器、制冷器、數(shù)碼顯示器LED），其結(jié)構(gòu)框圖如圖22。溫度控制器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖21。綜上所述，專(zhuān)家PID與模糊PID對(duì)于恒溫槽的控制效果都要強(qiáng)于傳統(tǒng)的PID控制，在未來(lái)，這兩種方法將會(huì)成為主流。而對(duì)于模糊PID，模糊PID恒溫槽控制系統(tǒng)對(duì)于恒溫槽內(nèi)溫度的變化調(diào)節(jié)更加平穩(wěn), 顯示了很好的控制效果。引入了如繁殖交叉和變異等方法在所求解的問(wèn)題空間上進(jìn)行全局的并行的隨機(jī)的搜索優(yōu)化，朝全局最優(yōu)方向收斂。主要的問(wèn)題是合理地獲得PID參數(shù)的模糊校正規(guī)則。然而，模糊控制的局限性在于對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析和標(biāo)準(zhǔn)缺乏系統(tǒng)的方法步驟，規(guī)則庫(kù)缺乏完整性，沒(méi)有明確的控制結(jié)構(gòu)。 ．模糊控制是基于模糊邏輯的描述一個(gè)過(guò)程的控制算法，主要嵌入操作人員的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)知識(shí)。該方法通過(guò)溫控系統(tǒng)將熱電偶實(shí)時(shí)采集的溫度值與設(shè)定值比較，差值作為PID功能塊的輸入。 課題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 最近十年來(lái)，在溫度控制方法上有了快速的發(fā)展。然而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程往往具有非線性、時(shí)變不確定性等特點(diǎn)，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用常規(guī)PID 控制器不能達(dá)到理想的控制效果；在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，由于受到參數(shù)整定方法繁雜的困擾，常規(guī)PID 控制器參數(shù)往往整定不良、性能欠佳，對(duì)運(yùn)行工作情況的適應(yīng)性很差。 data acquisitionII目 錄摘要 IAbstract I1 緒論 1 1 課題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 12 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2 2 控制系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計(jì) 3 4 4 7 8 11 11 分頻電路的設(shè)計(jì) 123 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 13 13 13 PID控制原理 14 專(zhuān)家PID控制原理 15 17 專(zhuān)家PID控制系統(tǒng)的主程序框圖 17 數(shù)據(jù)采集及處理程序 18 專(zhuān)家PID算法程序 19結(jié)論 20參考文獻(xiàn) 20致謝 21附錄 22附錄一 ：恒溫槽專(zhuān)家PID控制系統(tǒng)總原理圖 22附錄二 : 程序代碼 23I河北科技師范學(xué)院2012屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1 緒論 隨著工業(yè)的發(fā)展, 恒溫槽被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、化工、生物等領(lǐng)域等需要進(jìn)行高精度恒溫場(chǎng)合。該產(chǎn)品通過(guò)軟硬件的合理設(shè)計(jì)，特別是算法的選擇，大大提高了性價(jià)比，在實(shí)際中該產(chǎn)品具有廣闊的推廣、應(yīng)用前景。溫度控制部分，采用PID算法來(lái)控制雙向晶閘管的導(dǎo)通，空氣壓縮機(jī)額定功率運(yùn)行，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱器的功率來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的控制。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。 Technology專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)號(hào)：9310080213 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（自然科學(xué)） 題 目：恒溫槽控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（偏硬） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 資料目錄1.學(xué)術(shù)聲明……………………………………………………………… ～ 頁(yè)2.河北科技師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）………………………… ～ 頁(yè)3.河北科技師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)……………… ～ 頁(yè)4.河北科技師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告…………… ～ 頁(yè)5.河北科技師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查表………… ～ 頁(yè)6.河北科技師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄表………… ～ 頁(yè)7.河北科技師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定匯總表…… ～ 頁(yè)8河北科技師范學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作總結(jié)…………… ～ 頁(yè)9其他反映研究成果的資料（如公開(kāi)發(fā)表的論文復(fù)印件、效益證明等）……………………………………………………………～ 頁(yè) 河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 恒溫槽控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（偏硬）院（系、部）名 稱(chēng) ： 河北科技師范學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng)： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 陳龍 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： 9310080213 指 導(dǎo) 教 師： 劉士光 2012年 5 月 21 日河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制學(xué) 術(shù) 聲 明本人呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。本人簽名： 日期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 摘 要摘要本設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為主要芯片，采用專(zhuān)家PID算法實(shí)現(xiàn)低溫恒溫槽的恒溫控制。軟件部分，采用專(zhuān)家控制技術(shù)和傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)相結(jié)合，改善了溫濕度控制系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能，大幅度節(jié)約了能源，具有相當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)用價(jià)值和一定的學(xué)術(shù)理論研究?jī)r(jià)值，并真正實(shí)現(xiàn)了智能控制由仿真階段應(yīng)用到實(shí)際的過(guò)程。 temperature control。PID 控制算法由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、物意義明確、魯棒性強(qiáng)等顯著的優(yōu)點(diǎn)，使它在工業(yè)控制中處于主導(dǎo)地位，尤其適用于可以建立精確數(shù)學(xué)模型的確定性控制系統(tǒng)。本文分別對(duì)常規(guī)PID 控制、模糊自適應(yīng)PID 控制、專(zhuān)家PID 控制進(jìn)行了對(duì)比分析。這種控制由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用、價(jià)格低，在廣泛的過(guò)程領(lǐng)域內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)滿意的控制，所以應(yīng)用極其廣泛。它用大量簡(jiǎn)單的處理單元廣泛連接形成各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)算法各異，其中誤差反向傳播算法(即BP算法)應(yīng)用最為廣泛。其特點(diǎn)是不須知道被控對(duì)象的精確模型，易于控制不確定對(duì)象和非線性對(duì)象，對(duì)被控對(duì)象參數(shù)變