基于單片機(jī)的模糊pid溫度控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告-全文預(yù)覽
【正文】 任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)設(shè)計 (論文 )任務(wù)書”、正式開始做畢業(yè)設(shè)計 (論文 )的第2 周或第 3 周末之前獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。 信息與電子工程系畢業(yè)設(shè)計（開題報告） 9 四、完成本課題所必須的工作條件 (如工具書、實驗設(shè)備或?qū)嶒灜h(huán)境條件、某類市場調(diào)研、計算機(jī)輔助設(shè)計條件等等 )及解決的辦法 本課題運用到的了以下書籍： 《電子實用手冊》 藤井信生主編 科學(xué)出版社 《傳感器原理與應(yīng)用》 張正偉編 中央廣播電視大學(xué)出版社 《半導(dǎo)體器件手冊》（ A/D— D/A 轉(zhuǎn)換器手冊，線性 IC手冊放大部分） 龐振泰 王采斐 屈宗明譯 清華大學(xué)出版社 《單片機(jī)原理與應(yīng)用》 朱月秀編 科學(xué)出版社 《新型開關(guān)電源設(shè)計與維修》 何希才編 國防工業(yè)出版社 《現(xiàn)代熱處理實用技術(shù)數(shù)據(jù)手冊》 夏國華 楊樹蓉編 國防工業(yè)出版社 《自動檢測技術(shù)》 馬西秦編 機(jī)械工業(yè)出版社 《單片機(jī)處圍器件實用手冊》 關(guān)德新 馮文全編 北京骯空骯天大學(xué)出版社 《開關(guān)電源的設(shè)計與應(yīng)用》 趙效敏編 上?？茖W(xué)普及出版社 《基礎(chǔ)電子電路設(shè)計與實踐》 戴伏生編 國防工業(yè)出版社 《微機(jī)控制技術(shù)》 楊寧夏編 高等教育出版社 《測控電路及裝置》 孫傳友 孫曉斌 李勝玉 張一編著 北京航空航天大學(xué)出版社 《傳感器實際應(yīng)用電路設(shè)計》 黃賢武等編 子科技大學(xué)出版社 所需的實驗設(shè)備： 單片機(jī)實驗設(shè)備等 所需的計算機(jī)輔助高計軟件有： word2020， KEIL 單片機(jī)程序編輯軟件， protel，CAD 等。 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的組成 火爐的溫度經(jīng)溫度傳感器轉(zhuǎn)換成 mv級電信號，經(jīng)放大電路變換成 0～ 5 V 的電壓信號，通過多路開關(guān)送到 A/D轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字量送單片機(jī)。 (2)由工業(yè)過程的定性出發(fā)，比較容易建立語言控制規(guī)則，因而模糊控制對那些數(shù)學(xué)模型難以獲取，動態(tài)特性不易掌握或變化非常顯著的對象非常適用。得到了精確的數(shù)字控制量后，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換變?yōu)榫_的模擬量送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對被控對象進(jìn)行控制。把誤差信號 e 的精確量進(jìn)行模糊化變成模糊量。所以對有較大慣性或滯后的 被控對象，比例 +微分 (PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。 自動控制系統(tǒng)在克 服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（ Steadystate error）。 PID 控制，實際中也有 PI和 PD 控制。 PID 控制的原理及特點 在工程實際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 PID控制，又稱 PID 調(diào)節(jié)。模糊控制不僅適用于小規(guī)模線性單變量系統(tǒng)，而且漸漸向大規(guī)模、非線性復(fù)雜系統(tǒng)擴(kuò)展，從己經(jīng)實現(xiàn)的控制 系統(tǒng)來看，它具有易于熟悉、輸出量連續(xù)、可靠性高、能發(fā)揮熟練專家操作的良好自動化效果等優(yōu)點。 圖 信息與電子工程系畢業(yè)設(shè)計（開題報告） 5 圖中表示了經(jīng)典控制理論首先使用于線性小規(guī)模系統(tǒng)的自動化領(lǐng)域 。然 而，正如Zadeh 教授于 1973 年所指出的 :“當(dāng)一個系統(tǒng)復(fù)雜性增大時，人們能使它精確化的能力將降低，當(dāng)達(dá)到一定的閉值時，復(fù)雜性和精確性將相互排斥” (即“不相容原理” )。 盡管 模糊控制理論的提出至今只有 30 多年，但其發(fā)展迅速。首屆 IFSA 國際學(xué)術(shù)會議于 1985 年在西班牙召開 。 模糊控制理論 模糊數(shù)學(xué)和模糊控制的概念是由美國加利福尼亞大學(xué)著名教授查德 ()在他的《 Fuzzy Sets》 , 《 Fuzzy Algorithm》和《 A Retionnale for Fuzzy Control》等著名論著中首先提出。下面簡單介紹模糊控制和 PID 控制的原理及特點： 模糊控制理論 概述 傳統(tǒng)的自動控制，包括經(jīng)典理論和現(xiàn)代控制理論都有一個共同的特點，即控制器的綜合設(shè)計都要建立在被控對象準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型 (如微分方程，傳遞函數(shù)或狀態(tài)方程 )的基礎(chǔ)上。闡述模糊控制在應(yīng)用中存在的問題及今后的發(fā)展趨勢 。從而控制電爐的溫度，實現(xiàn)溫度的自動調(diào)節(jié)，使得溫度穩(wěn)定在設(shè)定值 附近。 今后控制理論面臨的突出問題是既要繼續(xù)發(fā)展自身的理論，又要在應(yīng)用方面留下實實在在的成果。 (2)由于復(fù)雜模糊規(guī)則的相互作用，使得到的合成推理算法具有相當(dāng)程度的非線性性能，致使模糊控制效果不夠理想。日本則進(jìn)入模糊控制實用化時期： (1)過去將大型機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程作為對象，而目前已經(jīng)面向大眾，如電視攝像機(jī)自動調(diào)焦等家用電氣設(shè)備。 1989 年，武漢鋁廠鄭恭恒、沈協(xié)和用單片機(jī)實現(xiàn)爐溫控制，采用 BangBang 和 PID 相結(jié)合的控制算法，達(dá)到了升溫速度快，超調(diào)量小的控溫效果 。 80年代末期開始研究模糊控制器與 PID控制器的關(guān)系 。 Tang 通過對常規(guī)模糊控制器機(jī)理的分析，最早提出了一般模糊控制器和 PI
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1