【正文】 gned char LCD_Char){ LCD_Write_Data(LCD_Char) 。 DelayMS(1) 。 //數(shù)據(jù)手冊要求查忙信號或者等待時間超過40us // 復位序列結(jié)束 LCD_Write_CMD(DISP_ON)。 //數(shù)據(jù)手冊要求查忙信號或者等待時間超過40us LCD_Write_CMD(ENTRY_INC)。 //數(shù)據(jù)手冊要求查忙信號或者等待時間超過40us LCD_Write_CMD(DISP_2Line_8Bit)。 DelayMS(1)。 LCD_CMD_W_Timing()。 // LCD控制用寄存器置為輸出 LCD_DATA_DIR = 0x00。unsigned char key=0,key4L=0。void keyscan()。 //設置顯示坐標void LCD_CMD_W_Timing( void ) 。 //向LCD輸出字符串void LCD_Puts_ROM( const char * ) 。 // 基本功能函數(shù)void LCD_Init (void) 。 define DQ RC1define DQ_HIGH() TRISC1=1 //設置數(shù)據(jù)口為輸入define DQ_LOW() TRISC1=0。ylabel(39。)。)。time(s)39。,time,yout,39。error_1=error(k)。 y_3=y_2。u_4=u_3。u(k)=kp*error(k)+kd*(error(k)error_1)/ts+beta*ki*ei。 endelseif M==2 beta=。abs(error(k))=30 beta=。M=1。%Delay plantyout(k)=den(2)*y_1+num(2)*u_5。error_1=0。u_5=0。u_1=0。)。inputdelay39。附錄一 PID仿真程序%Integration Separation PID Controllerclear all。在本次設計中，我遇到了很多困難，有很多內(nèi)容（比如PIC單片機編程）并不是很熟悉，需要靠自己四年積累的知識和自己形成解決問題思路來深入學習新的課題。[6] 夏瑋,李朝暉,[M].人民郵電出版社,；[7] 陶永華,[M].北京:機械工業(yè)出版社,1998.致 謝時間稍縱即逝，轉(zhuǎn)眼間，四年的大學生活已經(jīng)過去，這次畢業(yè)設計也是我在的求學生涯完成的最后一份作業(yè)。但在過程的啟動、結(jié)束或大幅度增減設定時，短時間內(nèi)系統(tǒng)輸出有很大偏差，會造成PID運算的積分積累，致使控制量超過了執(zhí)行機構可能允許的最大動作范圍對應的極限控制量，引起系統(tǒng)較大的超調(diào)，甚至引起系統(tǒng)較大的振蕩，當設定值與被控量之間的偏差較小時，取消積分作用，避免積分作用降低控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增大超調(diào)量；當設定值與被控量接近時，引入積分作用，實現(xiàn)靜差的消除，提高了控制精度。完成了以下工作：首先，運用MATLAB實現(xiàn)了對積分分離PID控制器的設計及仿真，進行了M文件和simulink仿真。由于DS18B20的工作電流達1mA, 僅靠10k 的上拉電阻提供電源是不行的, 因此, 需要從VCC引腳接入外部電源。在仿真中，用一個電燈泡仿真熱電阻，由燈泡的亮滅時間反應PWM的占空比。直到近年美國的DALLAS公司推出一套單總線技術，與以往的總線形式不同，其單根信號線是雙向的，即可以傳輸時鐘信號，也可以傳輸數(shù)據(jù)，而且成本低廉、線路簡單、便于擴展和維護。RW：讀寫端，高電平讀，低電平寫。每個點陣字符為都可以顯示一個字符。工作在寄生電源時，該引腳接地。可以實現(xiàn)高精度測溫。DS18B20通過一個單線接口發(fā)送或接收信息，利用單項控制信號實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫。I/O功能引腳 PIC16F877A有5個端口，有33個雙向I/O引腳，每一個引腳都可以設置輸入輸出狀態(tài)。 40引腳PIC16F877A引腳圖電源引腳和接地引腳VDD：電源引腳（Pin11和Pin32）。PIC16F877A有40引腳和28引腳44引腳等封裝方式?？梢宰岄_發(fā)者快速的進行程序開發(fā)和糾錯。kd=3。y_1=yout(k)。u_2=u_1。endif u(k)=110 u(k)=110。kd=。 else beta=。 elseif abs(error(k))=20amp。error(k)=rin(k)yout(k)。v39。dsys=c2d(sys,ts,39。ts=20。即使用戶不懂C等這樣的程序語言，也可以在MATLAB上實現(xiàn)幾乎全部功能。進行階躍擾動試驗，觀察過度過程，進而重復進行相應試驗，直到滿意為止。其調(diào)整的經(jīng)驗準則是“看曲線，調(diào)參數(shù)”：（1）比例度δ越大，過渡過程越平緩，穩(wěn)態(tài)誤差越大；反之，過度過程振蕩的越劇烈，穩(wěn)態(tài)誤差越??；但如果比例度δ過小，可能出現(xiàn)發(fā)散振蕩。當系統(tǒng)在運行的過程中受到干擾，要得到閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應曲線就變得異常困難，此時，單純的臨界比例度法和衰減曲線法都很難得到滿意的結(jié)果。但是有時4:1衰減比較難確定其衰減程度，只能是近似，因此難以得出準確的δ、和。對于ψ=，也同樣的做上面的試驗，直到出現(xiàn)衰減比為10:1的衰減過程。衰減曲線法的具體步驟是： (1)先置調(diào)節(jié)器的積分時間→∞，微分時間→0，比例帶置于較大的數(shù)值；將系統(tǒng)投入閉環(huán)運行。 臨界比例度發(fā)的參數(shù)計算表 整定參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)律P——PI—PID此外，隨著過程特性不同，按此法整定的調(diào)節(jié)器參數(shù)也不一定獲得所需的結(jié)果。臨界比例度法的整定步驟：(1)將調(diào)節(jié)器的積分時間置于最大，即→∞；置微分時間置零， =0；置比例帶為一個較大的值。一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低。曲線振蕩頻率快，先把微分降下來 。曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大 。工程整定方法主要是靠實踐經(jīng)驗，直接在系統(tǒng)的實際運行即閉合的控制回路中對控制器參數(shù)進行整定?？刂破鞯恼ǚ椒梢苑譃閮纱箢悾豪碚撚嬎愕姆椒ê凸こ陶ǖ姆椒?。積分分離控制算法可表示為： 公式 23式中: T：采樣時間；β：積分項的開關系數(shù)。這其中應用最多的是積分分離。（3） 微分環(huán)節(jié)微分作用反應偏差信號的變化趨勢，可以改善閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)特性，如縮短調(diào)節(jié)時間，減小超調(diào)量。它對系統(tǒng)的性能影響可以體現(xiàn)在以下兩方面：1 、對動態(tài)特性的影響積分作用會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 對動態(tài)特性的影響比例系數(shù)KP增大，可以使系統(tǒng)的動作更靈敏，速度加快， KP偏大時，振蕩次數(shù)加多，增加調(diào)節(jié)的時間。他是將比例、積分和微分（P、I、D）通過線性結(jié)合構成了控制量，對被控對象進行控制。其溫度的控制過程為：經(jīng)過測量變送環(huán)節(jié)，將測量值與給定值的偏差送到控制器中，通過控制器輸出控制量給調(diào)節(jié)器，由調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)溫度。意義隨著數(shù)字控制技術的發(fā)展，使我們在控制器的設計上有了更大的靈活性，改進型 PID 控制的研究，可以改善系統(tǒng)品質(zhì)，滿足不同控制系統(tǒng)的需要。（2）對多輸入多輸出的被控對象，對于多變量的過程的PID參數(shù)整定方法的研究，可以進一步完善繼電反饋法，減少檢驗的信息量，使在線整定給位方便。其不足，主要是型號處理過于簡單，不能發(fā)揮其優(yōu)點。 PID技術的不足PID 控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設計的核心內(nèi)容。遺傳算法已被人們廣泛地應用于組合優(yōu)化、機器學習、信號處理、自適應控制和人工生命等領域。尤其在工控中，在冶金、化工、機電、機械等工業(yè)領域得到廣泛的應用據(jù)統(tǒng)計，有90%以上的工業(yè)控制器采用PID控制器。它是根據(jù)被控過程的特性確定 PID 控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小嵌入式系統(tǒng)。比如電加熱控制系統(tǒng)的傳感器是溫度傳感器。行業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志之一就是工業(yè)的自動化水平。它以其結(jié)構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。關鍵詞 ：積分分離PID，MATLAB，M文件仿真，simulink仿真，PIC單片機Integration Separation PID control based on PIC microcontroller system39。論文主要研究積分分離PID控制器的設計及其在PIC單片機系統(tǒng)中的應用，完成了以下工作：（1）首先普通PID控制和積分分離PID控制的原理。它以其結(jié)構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。本科畢業(yè)論文（設計）免費版論文（設計）題目：基于PIC單片機的改進型PID控制器設計學 院： 電氣工程學院＿專 業(yè)： 自 動 化 班 級： *** 學 號： *** 學生姓名： *** 指導教師： *** 2012年 05月 26日貴州大學本科畢業(yè)論文（設計）誠信責任書本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文（設計），是在導師的指導下獨立進行研究所完成。論文（設計）作者簽名： 日期： 目 錄摘 要 ⅠABSTRACT Ⅱ第一章 緒論 1 1 1 PID控制概況 1 1 PID技術的不足 2 PID未來發(fā)展趨勢 意義和設計內(nèi)容 3 3第二章 PID控制器 5 PID控制原理 5 6 PID整定方法 8 9 12第三章 積分分離PID控制在MATLAB上的實現(xiàn) 14 MATLAB簡介 14 積分分離PID控制器的M文件仿真 14 積分分離PID控制器的simulink仿真 18第四章 硬件選型及電路 20 20 PIC單片機PIC16F877A 20 溫度傳感器DS18B20 21 顯示器LCD1602 22 單總線技術 23 23 23 24 25 25 26 26第五章 軟件設計 28 28 主程序流程圖 28 DS18B20溫度采集程序流程圖 29 PID控制程序流程圖 30 鍵盤輸入子程序 31 LCD顯示子程序 32第六章 結(jié)論 33參考文獻 34致 謝 35附錄1： PID仿真程序 36附錄2： 單片機仿真程序 39原理圖及程序流程圖見大圖 基于PIC系列單片機的改進型PID控制器設計摘 要在工業(yè)控制中，按偏差的比例、積分和微分進行控制的 PID 調(diào)節(jié)器現(xiàn)在得到廣泛的應用。這其中應用最多的是積分分離。仿真結(jié)果表明，當設定值與被控量之間的偏差較小時，取消積分作用，避免積分作用降低控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增大超調(diào)量；當設定值與被控量接近時，引入積分作用，實現(xiàn)靜差的消除，提高了控制精度。 when the deviation between settings and charged is nearly , the integral action will be introduced to eliminate static errors, and improve the control precision.Keywords: Integration Separation PID ，MATLAB ，Mfile simulation, simulink simulation, PIC microcontroller 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第62頁第一章 緒論在工業(yè)控制中，按偏差的比例、積分和微分進行控制的 PID 調(diào)節(jié)器現(xiàn)在得到廣泛的應用。人類的許多希望和夢想，被科學和技術變成現(xiàn)實；其中自動控制理論和技術已經(jīng)介入到許多學科，滲透到各個工程領域，如今異常火熱的汽車電子中的車身控制、底盤控制、發(fā)動機控制、安全控制、娛樂系統(tǒng)；以及傳統(tǒng)工業(yè)控制中的電機控制、溫控系統(tǒng)、儀表設備、樓宇自控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)傳輸、軍用設備、航空航天等。不同的控制系統(tǒng)，其傳感器、變送器、執(zhí)行機構是不一樣的。PID 控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設計的核心內(nèi)容。雖然以后，許多新的控制方法不斷推出，然而由于PID控制方法具有結(jié)構簡單、可靠性高、魯棒性強的優(yōu)點，使其仍為現(xiàn)今應用最廣泛的控制方法。（Rudolph E. Kalman）命名的卡爾曼濾波的提出，成為控制、信號處理與通訊等領域的最重要和最基礎的計算方法和工具之一，人們在改善卡爾曼濾波的數(shù)值穩(wěn)定性和計算復雜性上進行了大量的探索和研究，是模擬達爾文生物進化論的自然選擇和遺傳學機理的生物進化過程的計算模型，是模擬生物進化論和自然界遺傳機制的最優(yōu)化方法。smith控制方法前提是必須確切地知道被控對象的數(shù)學模型，再次基礎上能得到精確地預估模型，得到很好的控制效果。但目前的情況是，由于自身的缺點和技術的局限，使得在實際應用過程中，許多的被控過程復制，而且有著高度非線性和純滯后等特性，比如在負載擾動、噪聲的影響下。（1）對單輸入單輸出的被控對象，為使其抗干擾性和魯棒性方面進一步的提高，可以研究針對不穩(wěn)定對或有較強干擾下的被控對象下的PID參數(shù)整定。、意義和主要內(nèi)容目的：掌握自動控制理論、計算機控制技術、控制系統(tǒng)設計及仿真、單片機原理及