控制系統(tǒng)綜合設(shè)計-基于51單片機的pid溫度控制系統(tǒng)設(shè)計-文庫吧在線文庫
【正文】 程設(shè)計，讓我們從中受益匪淺，通過它我們對控制系統(tǒng)及PID控制以及 PID參數(shù)整定方法在工程應(yīng)用中的設(shè)計和分析有了進(jìn)一步的認(rèn)識把握。隨著比例 Kp 的變大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也變差，穩(wěn)態(tài)誤差也隨之增大，總體控制精度不高。 圖 8 BangBang PID 算法流程圖 算法流程詳解： ek、 ek ei 初始值都為 0，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)化的數(shù)值與給定的 80 的偏差大于 10時， uk=255，控制電壓為 5V,即最大電壓進(jìn)行加熱。 圖 5 功率模塊的接法 、被控對象 本設(shè)計使用電熱水壺為被控對象，該對象具有大滯后、非線性、時變性等特點， 通過單閉環(huán)控制方式，實現(xiàn)對水壺溫度的恒溫控制。 圖 2 溫度變送器原理圖 由圖 2可知： （ 1） 系統(tǒng)前級電路 由三極管、二極管和穩(wěn)壓管組成的電路產(chǎn)生恒定的電流Is， 使 Vi隨 溫度的變化而變化 ； （ 2） Vi 為鉑電阻的轉(zhuǎn)換電壓， U1和 U2 組成二級放大器， Vi1為一級放大電壓， V11 抬高電壓， Vo 為最終輸出電壓 (0~10V),Vo1 輸出 0~5V； （ 3） U3 是射極跟隨器，產(chǎn)生穩(wěn) 定的抬高電壓 V11。 此次課程設(shè)計采用的控制算法采用的是 BangBang PID 算法，當(dāng)溫度低于設(shè)定范圍以下，可以使溫度較低時能夠快速的升溫。像用于熱處理的加熱爐、用于融化金屬的坩鍋電阻爐等類似工業(yè)用加熱爐中都可以廣泛應(yīng)用，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在工業(yè)中，一些設(shè)備對溫度的控制要求越來越高。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。 集美大學(xué)誠毅學(xué)院 控制系統(tǒng)綜合設(shè)計 專業(yè) 班級 姓 名 學(xué) 號 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 日 期 一、 引言 進(jìn)入 21 世紀(jì)后， 自動控制 正朝著高精度、多功能、標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性 發(fā)展。 仿真技術(shù)的優(yōu)良特性和巨大效益，可能將成為今后人們特別重視和大力發(fā)展的綜合技術(shù)。在溫度控制技術(shù)在溫度控制當(dāng)中， PID 控制技術(shù)應(yīng)用相對來說比較廣泛， PID 控制器算法簡單，計算量小，恒溫效果穩(wěn)定。水壺的溫度控制也可采用 模糊控制算法等智能控制算法，并且溫度系統(tǒng)存在較大的滯后，也可以增加 Smith預(yù)估算法。 圖 3 溫度變送器實物圖 溫度變送器設(shè)計完成后，對各電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得傳感器輸入為 0~100℃，輸出為 0~5V。 若想使系統(tǒng)控制更加完善可加入 Smith 預(yù)估 等控制算法，在此不作介紹。當(dāng)溫度介于 70 和 80 之間時，進(jìn)入 BangBang P
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