【正文】 化有強魯棒性，對控制系統(tǒng)干擾有較強抑制能力。即用過程的運行狀態(tài)(溫度偏差及溫度變化率)確定PID控制器參數(shù)，用PID控制率確定控制作用。它將生物進化過程中適者生存規(guī)則與群體內(nèi)部染色體的隨機信息交換機制相結(jié)合，通過正確的編碼機制和適應(yīng)度函數(shù)的選擇來操作稱為染色體的二進制串l或O。實驗結(jié)果表明，它能適應(yīng)對象參數(shù)的變化并表現(xiàn)出良好的控制品質(zhì)，具有較強的魯棒性和自適應(yīng)能力。經(jīng)過恒溫系統(tǒng)的實際運行, 基本得到預(yù)期的效果, 證明此系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實用性和可靠性。在封閉循環(huán)回路中控制器根據(jù)需要用電加熱器加熱和壓縮機制冷保持所需溫度，專家PID控制器對檢定腔的準確性和穩(wěn)定性的變化作出快速反應(yīng)。又由于單片機系統(tǒng)具有體積小、成本低、易維護、性能穩(wěn)定等特點，得到了越來越多的應(yīng)用。（25）。20000 個數(shù)字量,有STOR 選通控制的BCD 碼輸出, 具有精度高(相當于14 位A/D 轉(zhuǎn)換),每個轉(zhuǎn)換周期均有:自校準(調(diào)零),正向積分(被測模擬電壓積分),反向積分(基準電壓積分)和過零檢測四個階段組成,其中自校準時間為10001 個脈沖,正向積分時間為10000 個脈沖,反向積分直至電壓到零為止(最大不超過20001 個脈沖).故設(shè)計者可以采用從正向積分開始計數(shù)脈沖個數(shù), 給出了ICL7135 時序,由圖可見,當BUSY 變高時開始正向積分,反向積分到零時BUSY 變低,所以BUSY 可以用于控制計數(shù)器的啟動/：圖24 ICL引腳圖V+,V為電源輸入端，典型值為：5，+5V；REF為參考電壓輸入端，若參考電壓為1V，轉(zhuǎn)換結(jié)果=10000(VIN/VREF)；AC為模擬公共端，接地；INT OUT為積分輸出端，典型外接積分電容；AZ為自校零端；BUF OUT為緩沖放大器輸出端，典型外接積分電阻；RC1為外接參考電容+，典型值1uf；RC2為外接參考電容，典型值1uf；INPUT HI為模擬輸入正；INPUT LO為模擬輸入負；D1至D5為個、十、百、千、萬選通；B8 B4 B2 B1為BCD碼輸出，對應(yīng)8421碼；UR為欠量程信號輸出端,當輸入信號小于量程范圍的9%時,該端輸出高電平；OR為過量程信號輸出端,當輸入信號超過計數(shù)范圍(20001)時,該端輸出高電平；STOR為數(shù)據(jù)輸出選通信號(負脈沖),寬度為時鐘脈沖寬度的一半,每次A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時,該端輸出5 個負脈沖,分別選通由高到低的BCD 碼數(shù)據(jù)(5 位),該端用于將轉(zhuǎn)換結(jié)果打到并行I/O 接口；R/H為自動轉(zhuǎn)換/。因此無論負載如何變化，只要輸入電流不變，則不變。將此模擬信號于ICL7135的模擬輸入端相連，經(jīng)過溫度轉(zhuǎn)換程序，即可求得此時的溫度值。例如：P1=01000101，則代表讀取的數(shù)字是500。對于數(shù)碼顯示（LED）用串行輸出口。接線圖如圖27所示： 圖27 數(shù)碼管顯示電路 該系統(tǒng)運行一開始，用戶由鍵盤將溫度給定值輸入給RAM指定單元，或者從ROM指定單元送給RAM指定單元。加熱器采用雙向可控硅過零觸發(fā)方式，使器件運行可靠，同時省去了D/A變換器件，簡化了觸發(fā)電路。R1與RR3是限流電阻，仿真效果如圖29所示： 圖29 過零檢測電路仿真 (2) 過零觸發(fā)電路 圖210 過零觸發(fā)電路如圖210所示，MOC3061 為光電耦合雙向可控硅驅(qū)動器,也屬于光電耦合器的一種,用來驅(qū)動雙向可控硅并且起到隔離的作用,R2 為觸發(fā)限流電阻,R3 為BCR 門極電阻,防止誤觸發(fā),提高抗干擾能力。一般在雙向可控硅兩極間并聯(lián)一個RC阻容吸收電路,實現(xiàn)雙向可控硅過電壓保護,圖210中的C1 、R4 為RC 阻容吸收電路。在發(fā)光二極管電路中加入電阻起到限流作用，防止通過的電流過大，燒毀發(fā)光二極管。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。單片機復(fù)位的條件是：必須使RST引腳加上持續(xù)兩個機器周期（24個振蕩周期）的高電平。復(fù)位電路如圖213所示:圖213 復(fù)位電路的設(shè)計 分頻電路的設(shè)計本設(shè)計中ICL7135的時鐘端需要接125KHz的時鐘信號，再不用外加信號源的情況下，需要對單片機ALE端進行分頻。間接型專家控制系統(tǒng)包括兩個回路，一回路為反饋回路，執(zhí)行數(shù)據(jù)采集和反饋控制，包括過程及分析算法，例如信號處理、數(shù)字控制；另一回路是實時專家控制系統(tǒng)，包括對多種算法進行組織和調(diào)整的決策知識。將偏差的比例（P）、積分（I）、微分（D）通過線性組合構(gòu)成控制量，對被控對象進行控制，故稱PID控制器。PID控制器各校正環(huán)節(jié)的作用如下：（1）比例環(huán)節(jié) 成比例地反映控制系統(tǒng)的偏差信號e(t)，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用，以減小偏差。單片機控制是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時刻的偏差值計算控制量。當執(zhí)行機構(gòu)需要的是控制量的增量時，應(yīng)采用增量式PID控制。其大小通過比例系數(shù)kp調(diào)整，kp大時響應(yīng)速度快，穩(wěn)態(tài)誤差小，但易產(chǎn)生較大的超調(diào)或產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，而kp過小會使響應(yīng)速度緩慢，調(diào)節(jié)時間加長，調(diào)節(jié)精度降低。微分作用主要是用來產(chǎn)生超前的控制作用，減小超調(diào)量和調(diào)整時間，使系統(tǒng)快速趨向穩(wěn)定，改善系統(tǒng)的動態(tài)特性。 專家PID控制原理專家PID控制方法實際上是根據(jù)設(shè)定的參數(shù)值判斷被控對象的當前情況，再由專家經(jīng)驗來整定PID參數(shù)。無論誤差變化趨勢如何，都應(yīng)考慮控制器的輸出應(yīng)按最大（或最?。┹敵?，以達到迅速調(diào)整誤差，使誤差絕對值以最大的速度減小。（4）當e(k),Δe(k)0,Δe(k),Δe(k－1)0時，說明誤差處于極值狀態(tài)。 專家PID控制系統(tǒng)的主程序框圖 圖32 專家PID控制系統(tǒng)主程序系統(tǒng)框圖 軟件系統(tǒng)的主體程序流程圖如圖32。首先是進行軟件非線性校正，把輸入信號按照不同的溫度值劃分為不同段，再根據(jù)其所在的段分別乘以不同的補償系數(shù)，令其與理論值盡量接近，經(jīng)過非線性校正的數(shù)字，才被送去進行顯示，比較用戶設(shè)定的控制值等等（2） 數(shù)據(jù)濾波系統(tǒng)工作現(xiàn)場可能具有直流電動機、交流接觸器、靜電消除器、晶閘管整流電源和各種繼電器在運行，它們產(chǎn)生多種脈沖干擾。方法的實質(zhì)，先用中值濾波原理除去尖脈沖干擾引起誤差的采樣數(shù)據(jù)，然后把剩下的采樣數(shù)據(jù)進行算術(shù)平均。 專家PID算法程序設(shè)計中使用C語言，用一系列語句來描述控制規(guī)則。數(shù)據(jù)檢測中才用AD590溫度傳感器進行測溫，輸出控制中制冷電機上電運行，采用PID算法控制雙向可控硅導通角來實現(xiàn)恒溫控制，顯示部分采用串口控制，這樣可以節(jié)約單片機接口資源。本次設(shè)計能夠順利完成，首先我要感謝我的母校——河北科技師范學院，是她為我們提供了學習知識的土壤，使我們在這里茁壯成長；其次我要感謝電氣工程及其自動化專業(yè)的老師們，他們不僅教會我們專業(yè)方面的知識，而且教會我們做人做事的道理；尤其要感謝在本次設(shè)計中給與我大力支持和幫助的劉士光老師，每有問題，老師總是耐心的解答，使我能夠充滿熱情的投入到畢業(yè)設(shè)計中去；最后還要感謝相關(guān)資料的編著者，感謝您們?yōu)槲覀兲峁┮粋€良好的環(huán)境，使本次設(shè)計圓滿完成。//參數(shù)uchar code tab[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xff,0xf6}。sbit EOC=P1^0。/*send byte 顯示一位數(shù)碼管*/void sendbyte( uchar byte){ uchar num,c。c++) { CLK=0。 CLK=1。t0。} }}/*延時函數(shù)303us*/void delay(uint a){ uint b。b0。h10。 } h=0。}/*模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序*/void ADC_7135() interrupt 1{ int a,b,c,d。 delay(1)。 delay(1)。0x0f。 shi=camp。amp。 bai=BCD( bai)。 e2=e1。ki=para[3]。 if(u255) u=255。 } PWM=1。 TH1=0x4c。 if(ta39) { ta=0。 para[0]=wendu。}/*主程序*/void main (void){ int i。 IE=0X9A。 TH1=0X4C 。 TL0=0X33。 while(keyx!=0){ keyx=0。 } display()。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學四年學習下來最好的檢驗。首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導，在我的論文書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導，為我理清了設(shè)計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進方案。其次，我要感謝大學四年中所有的任課老師和輔導員在學習期間對我的嚴格要求，感謝他們對我學習上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應(yīng)用到實際工作中去。四年的風風雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。老師們認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神和深厚的理論水平都使我收益匪