中央空調(diào)溫度模糊控制器的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(doc畢業(yè)設(shè)計論文)(編輯修改稿)
2024-07-21 17:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 B板的設(shè)計需要合理安放退耦電容和濾波電容的位置?！ ≡赟T62系列單片機的開發(fā)工具中,包含fuzzyTECHST62 Explorer編輯器,采用WINDOWS圖形化的開發(fā)界面,產(chǎn)生優(yōu)化的ST62匯編代碼。用戶可以只關(guān)心模糊控制邏輯的實現(xiàn),不用過多考慮編程的問題。 直流電機控制電路對于直流電機,轉(zhuǎn)速差不多與供電電壓成比例。利用這一原理,可以使用MCU產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號驅(qū)動開關(guān)元件控制直流電機。這樣就避免了使用速度傳感器，并且電機有著更高的效率圖4為控制電路原理圖。主要包括過零檢測電路和電機控制電路。過零檢測電路用以確定每一個交流電半波的起始點。經(jīng)過確定的延時后,電器控制電路輸出脈沖觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通,給電機供電,這樣延時時間t就和輸出功率P建立了確定的對應(yīng)關(guān)系,如圖5(b)所示(Td為導(dǎo)通時間)。由于延時時間和輸出功率是非線性的關(guān)系,所以通過在MCU中建立一個數(shù)據(jù)表將輸出功率和延時時間的關(guān)系線性化。對于空調(diào)風(fēng)機控制,數(shù)據(jù)表采用64個點即可。 圖4 電機控制電路原理圖 圖5 Td與P關(guān)系圖 為了克服電力網(wǎng)供電帶有尖峰干擾會干擾晶閘管導(dǎo)通,應(yīng)采用合適的濾波措施。對于檢測過零點,可以通過內(nèi)部時鐘設(shè)置一個時間窗,對于50Hz的交流電,時間窗可以設(shè)置在8～12ms之間,別的時間則不予檢測。和單獨的空調(diào)相比，中央空調(diào)具有制冷制熱效率高、運行費用低、清潔環(huán)境等優(yōu)點,在現(xiàn)代化建筑中將越來越廣泛地使用。研究新的控制機構(gòu)和控制方法,使系統(tǒng)更節(jié)能、人們感覺更舒適是工程技術(shù)人員面臨的新課題。本文提出了中央空調(diào)房間溫度控制器的設(shè)計方案,如果用該方案對整個中央空調(diào)系統(tǒng)進行整體控制,則可以期待獲得更好的效果。6 系統(tǒng)軟件設(shè)計 PC軟件設(shè)計 PC 機完成的功能主要包括: 控制系統(tǒng)的啟動、停止,控制參數(shù)設(shè)置, 儲存單片機傳送過來的實時采集的溫度數(shù)據(jù)并將其實時顯示和繪圖。軟件流程框圖如圖6所示。 編寫, 溫度曲線圖的繪制通過TCHART控件編程實現(xiàn)。溫度數(shù)據(jù)的存儲通過建立Access 數(shù)據(jù)庫,將數(shù)據(jù)實時存入數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。 控制規(guī)則自調(diào)整模糊控制器的軟件設(shè)計由計算機程序?qū)崿F(xiàn)控制規(guī)則自調(diào)整模糊控制器的控制算法, 流程框圖如圖7所示。 程序包括如下兩個部分:1) 計算機離線計算查詢表程序。查詢表的建立方法是: 將調(diào)整因子α看作是一個模糊集, 其論域為( 0, , , , , , , , , 1) 。 根據(jù)希望的控制性能構(gòu)造α的修改規(guī)則。 將之制成查詢表, 將此表存于計算機內(nèi)存中, 供計算機在線控制時使用。2) 計算機在線實時控制程序。該程序在模糊控制過程中完成在線計算輸入變量( 誤差和誤差變化率) , 并將它們模糊化處理, 查找查詢表后再作輸出處理。具體步驟如下:①設(shè)置輸入、輸出變量及控制量的基本論域, 預(yù)置量化因子、比例因子和采樣周期。②判斷采樣時間到否, 若時間已到, 則轉(zhuǎn)向第三步,否則等待。③啟動A/D 轉(zhuǎn)換, 進行數(shù)據(jù)采集。④ 計算誤差和誤差變化并判斷它們是否已超過上( 下) 限值, 若已超過, 則將其設(shè)定為上( 下) 限值。⑤按給定的量化因子將誤差和誤差變化模糊化, 并由此查詢存放在計算機內(nèi)存中的α修改規(guī)則查詢表, 以選擇適當(dāng)?shù)摩林?。⑥由下式計算控制量的? U= int [ αe+ ( 1 α) ec] ,將此值乘以給定的比例因子, 若已超過上( 下) 限值, 則設(shè)置為上( 下) 限值。⑦啟動D/A 轉(zhuǎn)換得到控制器實際輸出模擬量用來控制溫度箱的溫度。 PC 機與單片機串口通信軟件設(shè)計PC 機與單片機串口通信通過MAX3225E 串口通信芯片來實現(xiàn)。軟件的設(shè)計包括單片機串口通信和PC 機( 上位機) 串口通信兩部分內(nèi)容, 兩者必須遵從相同的通信協(xié)議才能正常通信。系統(tǒng)采用串口通信格式如下: 波特率為4800bps, SMOD=1, 單片機串口工作于方式1。 用T1 作為定時器, 工作于方式2, fOSC=。 將以上已知條件帶入下面的串口波特率計算公式: 計算得到: TH1=244 ( 十進制) =0F4H ( 十六進制) 。 數(shù)據(jù)位: 8 位。 奇偶位: 無。 啟始位: 1 位。 停止位:1 位。 單片機串口通信程序包括串口初始化程序和中斷服務(wù)程序, 用C51 編寫。串口初始化程序是對串口工作方式進行設(shè)置, 控制寄存器PCON 和SCON 的設(shè)置以及定時器T1的設(shè)置。中斷服務(wù)程序主要是采用中斷方式來接收和發(fā)送數(shù)據(jù), 同時要用軟件方式清除接收中斷標(biāo)志RI(響應(yīng)接收中斷后) 和發(fā)
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