【文章內(nèi)容簡介】 p）（）（）（）（）（）（）（）（）（??????????????iDk? 式中， T 為采樣時間， ? 項為積分項的開關(guān)系數(shù) ??? ??????? )( )(01 ke ke 5 系統(tǒng)仿真 仿真程序及圖形設(shè)計 被控對象為： G(S)= 采用 simulink 仿真 ， 通過 simulink 模塊實現(xiàn)積分分離 PID 控制算法。 選擇合適的 Kp， Ki， Kd 是系統(tǒng)的仿真效果趨于理想狀態(tài)。 MATLAB 編寫程序如下： clear all。 close all。 ts=2。 %采樣時間 2s sys=tf([1],[400,40,1])。 dsys=c2d(sys,ts,39。zoh39。)。 %將 sys 離散化 [num,den]=tfdata(dsys,39。v39。)。 %求 sys 多項式模型參數(shù) kp=10。 ki=。 12 kd=5。 Simulink 仿真圖如圖 51 所示： 圖 51 simulink 仿真圖 13 心得體會 本次計算機控制技術(shù)課程設(shè)計我的題目是電爐溫度控制系統(tǒng)。 通過本學期專業(yè)課程的學習，我打算通過傳感器，單片機，計算機來實現(xiàn)爐溫的自動控制系統(tǒng)。最后通過 simulink 仿真波形，觀察 PID 參數(shù)變化對系統(tǒng)結(jié)果的影響，從而對計算機控在技術(shù)中的 PID 控制有更深刻的理解和認識。 拿到題目后，首先我綱舉目張地初步將我的整個報告完成過程分為了六個步驟：分析題目要求，列出報告提綱，查找資料，設(shè)計硬件和軟件，進行 Matlab仿真，撰寫課程設(shè)計說明書。 通過計算機控制技術(shù)這門專業(yè)課的學習，已經(jīng)對整個控 制系統(tǒng)的組成和原理有了初步認識，所以題目理解起來并不困難，主要就是用到了 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換，以及單片機編程實現(xiàn)。 接下來就是查閱資料和列提綱了，這兩步基本是同時進行。緊接著就是根據(jù)手頭上已有的課本和網(wǎng)絡(luò)上找到的資源進行軟硬件設(shè)計，在理解了課本上的知識后，設(shè)計起來也并不復雜。整個爐溫控制系統(tǒng)大致工作流程是這樣的：采集當前溫度數(shù)據(jù)進行 A/D 轉(zhuǎn)換后送至計算機系統(tǒng)，與給定標準溫度進行偏差計算，通過控制算法給出下一步執(zhí)行決策，并通過 D/A 轉(zhuǎn)換器送出至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)指令進行人為或自動控制處理，這樣整個控制流程就 比較清晰了。 下一步是進行 simulink 仿真 。不得不說對 simulink 的學習仍需加強，對整個軟件不是很了解的情況下就去做仿真的結(jié)果就是浪費大量時間做無用功，而且還得不出結(jié)果。 最后是撰寫課程設(shè)計報告 。 其實這個過程考驗的是自己的細心和耐心 ， 格式方面的修改有時候確實讓人頭疼 ， 但一旦你這一次做到了這些 ，下次再寫報告的時候就會事半功倍，為人處世也會學著更加細致謹慎。 14 參考文獻 [1]李建忠 .單片機原理及應(yīng)用 .西安 :西安 電子 科技大學出版社 [2]潘新民 .王燕芳 .微型 計算 機控制技術(shù) .北京 :高等 教育 出版社 [3]何立民 .單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 .北京 :北京航空航天大學出版社 [4]韓志軍 ,沈晉源 ,王振波 .單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 .北京 :機械工業(yè)出版社 [5]周航慈 .單片機程序設(shè)計基礎(chǔ) .北京 :北京航空航 天大學出版社 ,2020. 15 附錄 1 芯片資料 ADC0809 芯片 圖 ADC0809 芯片 ADC0809各腳功能如下： D7D0： 8位數(shù)字量輸出引腳。 IN0IN7： 8位模擬量輸入引腳。 VCC： +5V 工作電壓。 GND：地。 REF（ +）：參考電壓正端。 REF（ ）：參考電壓負端。 START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端。 ALE：地址鎖存允許信號輸入端。 （以上兩種信號用于啟動 A/D 轉(zhuǎn)換） . EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出引腳，開始轉(zhuǎn)換時為低電平，當轉(zhuǎn)換結(jié)束時為高電平。 OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 CLK：時鐘信號輸入端（一般為 500KHz）。 A、 B、 C：地址輸入線。 16 DAC0832芯片： 圖 DAC0832 芯片 DAC0832 芯片為 20 引腳，雙列直插式封裝。其引腳排列如圖 6所示。 （ 1）數(shù)字量輸入線 D7~D0（ 8 條） （ 2）控制線（ 5條） （ 3）輸出線（ 3條） （ 4）電源線（ 4條） DAC0832 的技術(shù)指標 （ 1）分辨率 : 8位 （ 2）電流建立時間 : 1181。S （ 3）線性度（在整個溫度范圍內(nèi)） 9 或 10位 （ 4）增益溫度系數(shù) : 0． 0002％ FS/℃ （ 5）低功耗 : 20mW （ 6）單一電源： +5 ~ +15V 17 附錄 2 程序清單 積分分離 PID 控制算法子程序： START： MOV 68H,KP ；分別將 KP ， TI ， TD， T，β送入指定的存儲單元 MOV 54H,TI MOV 55H,TD MOV 56H,T MOV 57H,β MOV A,68H ；計算 KI=KP*T/TI MOV B,56H MUL AB MOV B,54H DIV AB MOV 69H,A MOV A,68H ；計算 KD=KP*TD/T MOV B,55H MUL AB MOV B,56H DIV AB MOV 6AH,A LOOP0: MOV DPTR 7FF0H ；讀取預(yù)定溫度值，送 ADC0809 的 IN0 口地址 MOV @DPTR,A ；啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 LOOP1 JB ,LOOP1 ；等待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) MOVX A,@DPTR ；讀取 ADC0809 的 IN0 口轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù) MOV 5CH,A ；將預(yù)定值數(shù)據(jù)放入指定的存儲單元 MOV DPTR,7FF1H ；讀取采樣溫度值，送 ADC0809 的 IN1 口地址 18 MOVX @DPTR,A ；啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 LOOP2: JB ,LOOP2 ；等待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) MOVX A,@DPTR ；讀取 ADC0809 的 IN1 口轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù) MOV 49H,A ；將采樣值數(shù)據(jù)放入指定的存儲單元 MOV A,5CH ；計算 e(i)，先取溫度給定值 CLR C SUBB A,50H ；溫度給定值 采樣值 JNC AA0 ；判斷 e(i)的正負，如果為正，跳至 AA0 CPL A ； e(i)為負，下兩條指令求補 ADD A,01H AA0: MOV R0,57H SUBB A,57H ； |e(i)|β JNC AA1 ； |e(i)|β跳至 AA1 SJMP AA2 ； |e(i)|β跳至 AA2 AA1: LCALL PD ；調(diào)用 PD 算法 AA2: LCALL PID ；調(diào)用 PID 算法 MOV A,7CH ；將△ Ui通過 DAC0832 輸出 MOV DPTR,7FF2H MOVX @DPTR,A INC DPTR MOVX @DPTR,A LCALL DELAY ；調(diào)用延時子程序，等待下一次采樣計算 SJMP LOOP0 ；進入下一次控制計算 DELAY PROC NEAR DL0: MOV R6,FFH DL1: MOV R7,FFH DL2: MOV R5,FFH DLS: DJNZ R5,DLS 19 DJNZ R7,DL2 DJNZ R6 DL1 RET DELAY ENDP PID PROC NEAR PID:MOV