【正文】 28VSS20VCC40(RXD)10(TXD)11ALE(PROG)30PSEN29AT89C52GND+5 27 傳感器的選擇 熱電偶是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件，是由兩種不同成分的導(dǎo)體兩端接合成回路時(shí)，當(dāng)兩接合點(diǎn) 熱電偶溫度不同時(shí)，就會(huì)在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流。 T 型熱電偶具有線性度好，熱電動(dòng)勢(shì)較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn) ,特別在 200~350℃溫區(qū)內(nèi)使用，穩(wěn)定性更好，年穩(wěn)定性可小于177。 T 型熱電偶的正極銅在高溫下抗氧化性能差，故使用溫度上限 有一定的限制 。熱電偶的熱電動(dòng)熱將隨著測(cè)量端溫度升高而增長(zhǎng)，它的大小只與熱電偶材料和兩端的溫度有關(guān) [17]，與熱電極的長(zhǎng)度、直徑無(wú)關(guān)。 將計(jì)算出 模糊控制表裝入單片機(jī)控制系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，根據(jù)誤差 E 與誤差變化率 EC 查找表中相應(yīng)的值 {Ei,ECi}， 由此表可以計(jì)算出 PID 需要的三種控 制參數(shù)的值， 求值公式如下： KP = Kp +*Ei,ECi+p (212) KD = Kd +*Ei,ECi+d (213) KI = Ki +*Ei,ECi+i (214) U(k) = KPE(k)+KI ∑ E(j)kj=0 + KD,E(k)? E(k ?1) (215) 其中， ?KP， ?KI， ?KD是整定參數(shù)后需要輸出的 PID 控制器控制參數(shù)，而 ?Kp， ?Ki， ?Kd是三個(gè)參數(shù)分別給定的初值，是常量。一般 ec 較小時(shí)， DK 取值應(yīng)該較大些 :當(dāng) ec 較大時(shí)， DK 取值應(yīng)該較小些。 IK 越大，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差消除越快，但 IK 過(guò)大，在響應(yīng)過(guò)程的初期會(huì)產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過(guò)程的較大超調(diào)。 PID 參數(shù)的校正部分實(shí)質(zhì)是一個(gè)模糊控制器。 ，干擾和參數(shù)變化對(duì)控制效果的影響被大大減弱，尤其適合于非線性、時(shí)變及純滯后系統(tǒng)的控制。 c 加權(quán)平均法：對(duì)論域中的每個(gè)點(diǎn)，以它們對(duì)待判決的模糊集的隸屬度為加權(quán)系數(shù)，它類似于重心的計(jì)算，所以也稱重心法。對(duì)于其中一條規(guī)則 Ri：如果 x 是 Ai and y 是 Bi，則 z 是 Ci 其模糊蘊(yùn)含關(guān)系定義為 : μRi = μ(Ai and Bi→Ci)(x,y,z) = [μAi(x)andμBi(y)]→ μCi(Z) （ 27） 其中， “ Ai and Bi”是定義在 X Y 上的模糊集合 Ai Bi ， Aiand Bi → C 是定義在 X Y Z 上的模糊蘊(yùn)含關(guān)系。如“溫度偏高，則加入較多 的冷卻水”，其中“偏高”和“較多”均為模糊量。因此，在選擇模糊變量的模糊集的隸屬函數(shù)時(shí)，一般在誤差較大時(shí)采用較低分辨率的模糊集，在誤差較小的區(qū)域采用較高分辨率的模糊集，當(dāng)誤差接近零時(shí)，采用高分辨率的模糊集。因此，必須根據(jù)系統(tǒng)的控制要求和設(shè)計(jì)方便綜合地選擇輸入、輸出變量分割數(shù)。有兩種轉(zhuǎn)換方法：一種是在論域上己定義的模糊子集中，找到該點(diǎn)對(duì)應(yīng)最大隸屬度的模糊子集，作為此點(diǎn)的模糊量，即合適的語(yǔ)言值；第二種是進(jìn)行單點(diǎn)模糊，該點(diǎn)處它的隸屬度為 1，其余為 0，選擇此模糊集。 (e)=(r)(y)和 ec = de(t)dt ，其中： r ( t)表示參考輸入，y (t)表示系統(tǒng)輸出， e 表示誤差， ec 表示誤差導(dǎo)數(shù)。都是由控制規(guī)則決定的非線性函數(shù)關(guān)系。 下面是 常見(jiàn) 的 兩種 模糊控制器的結(jié)構(gòu)及其對(duì)應(yīng)的控制規(guī)則的類型： （ 1）模糊 E 為模糊控制器的輸入，而以控制量 U 或控制量的變化△ U 作為模糊控制器的輸出。因此便嘗試著以模糊數(shù)學(xué)來(lái)處理這些控制問(wèn)題。 若 自整定是基于控制律的，經(jīng)常難以把由負(fù)載干擾引起的影響和過(guò)程動(dòng)態(tài)特性變化引起的影響區(qū)分開(kāi)來(lái)，因此受到干擾的影響控制器會(huì)產(chǎn)生超調(diào)，產(chǎn)生不必要的 參數(shù) 轉(zhuǎn)換。 （ 2） PID 參數(shù)較易整定?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)學(xué)的方法證明，在其他控制方法導(dǎo)致系統(tǒng)有穩(wěn)定誤差或過(guò)程反復(fù)的情況下，一個(gè) PID 反饋回路卻可以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定。微分作用對(duì)噪聲干擾有放大作用，因此過(guò)強(qiáng)的加微分調(diào)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)抗干擾不利。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。它實(shí)質(zhì)上是一種無(wú)模型控制方案，即在不需要知道對(duì)象精確模型的情況下，通過(guò)自身的 調(diào)節(jié)作用，使實(shí)際控制效果達(dá)到理想的控制效果。本文所做的工作是： ，即 PID 控制，模糊控制，模糊自適應(yīng) PID 三種方案的理論響應(yīng)速度，超調(diào)量，穩(wěn)態(tài)誤差等技術(shù)要點(diǎn)。美國(guó)專門從事模糊控制開(kāi)發(fā)的機(jī)構(gòu)是 TogaiInfalogc 公司，主要從事模糊加速板和軟件開(kāi)發(fā)工具的研究。例如，熊秋思等人的氣煉機(jī)模糊符合控制系統(tǒng)；劉浪舟等人的玻璃窯模糊控制系統(tǒng)；于旭亮的化工過(guò)程大滯后系統(tǒng)的模糊控制研究等等。計(jì)算機(jī)硬件與控制軟件的緊密結(jié)合必然導(dǎo)致新型的自動(dòng)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)。但在烘干爐控制系統(tǒng)中 , 由于電熱絲的功率、 通風(fēng)管氣流之間存在非線性和不確定的關(guān)系 , 再加上外界干擾 ,很容易使系統(tǒng)失去精確控制。 Sensor selection ................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 This paper the research content.............................................................................3 Chapter 2 Control theory ..............................................................................................4 PID control scheme ............................................................................................4 The basic concept of PID control .............................................................4 PID controller advantages and disadvantages .........................................8 The fuzzy control scheme ..................................................................................9 Fuzzy control theory .................................................................................9 Fuzzy controller design steps ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 單片機(jī) 可 根據(jù)輸入的各種命令， 運(yùn)行智能算法 得到控制值，輸出脈沖觸發(fā)信號(hào)，通過(guò)過(guò)零觸發(fā)電路驅(qū)動(dòng)雙向可控硅，從而加熱烘干爐。 關(guān)鍵詞 模糊 PID 烘干爐 溫度控制系統(tǒng) Abstract The traditional drying stove temperature control system in drying process, drying stove temperature keep a constant temperature, not conducive to the whole of product drying, and in order to achieve better effect, its temperature should be from low to high gradually raised, so the full volatile solvent. This paper is to dry the furnace for the controlled object, this paper, through the use of coppercopper nickel thermocouple, measurement of drying stove actual operation temperature, into the single chip microputer data processing, based on single chip microputer AT89C52, can form a more plex data processing of the control system, and realize the hardware circuit and software diagram. According to the input of the single chip microputer of mand, run the smart control algorithm are, the output pulse triggering signal, through the zero trigger circuit drive bta, thus heating drying stove. This paper analyzes the PID control and fuzzy control and the advantages and disadvantages of, will PID control and fuzzy control advantages bined, using fuzzy rules online setting the PID PK, IK, DK three parameters of fuzzy selftuning PID control method. Based on fuzzy selftuning PID control algorithm of the control system is good flexibility, can the realtime data acquisition, data by using fuzzy PID algorithm for processing and control results show, and other functions, can obtain higher control precision. Key words Fuzzy PID drying stove temperature control system III 目錄 摘 要 ................................................................................................ I ABSTRACT ............................................................................................... II 第 1 章 緒論 ...........................................................................................1 課題研究的目的及意義 .............................................................1 控制的發(fā)展?fàn)顩r ........................................................................2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................2 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r .................................................................2 本文的研究?jī)?nèi)容 ........................................................................3 第 2 章 控制理論 ...................................................................................5 P ID 控制方案 ..........................................................................5 PID 控制的基本概念 ....................................................5 PID 控制器