【正文】 PID PI PID 0．20TkPI PID 系統(tǒng)仿真結(jié)果采用MATLAB中的SIMLINK對本系統(tǒng)進(jìn)行仿真。首先在SIMLINK中搭建系統(tǒng)的模型圖。32 SimLink中搭建的系統(tǒng)模型圖假設(shè)當(dāng)前溫度和設(shè)定溫度的溫差為50℃。經(jīng)過調(diào)試，確定PID參數(shù)為：Kp=，Ki=，Kd=1。從圖中可以看出，系統(tǒng)的響應(yīng)速度較快，靜差幾乎為零，且沒有超調(diào)量。 系統(tǒng)的仿真波形圖335 結(jié)論基于 AT89S51 單片機(jī)的電熱鍋爐水位和溫度控制系統(tǒng)，在硬件部分有以下的特點(diǎn)：（1） 對于液位，利用電接點(diǎn)傳感器將采集到的開關(guān)信號送入單片機(jī)中，在單片機(jī)中進(jìn)行比較操作，并控制電磁閥的通斷。（2） 對于溫度利用溫度傳感 DS18B20，將采樣到的溫度信號直接輸入到單片機(jī)中，再由單片機(jī)根據(jù)測量溫度與設(shè)定溫度的差值和 PID 算法生成控制信號，控制電爐的通電與斷電。（3） 在顯示電路上采用了串行方式，從而減小了單片機(jī)口線的使用。（4） 電源電路雖未采用流行的開關(guān)穩(wěn)壓電源，但也經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，性能穩(wěn)定。這樣的設(shè)計(jì)使系統(tǒng)不需要使用 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、所用芯片少。 在軟件部分，有以下一些特點(diǎn)：（1） 溫度控制部分采用了經(jīng)典的 PID 算法，方法簡單，且控制效果良好；（2） 同時采用過零觸發(fā)直接使用 PID 的控制輸出去控制加熱的時間，免去了一級 D/A 轉(zhuǎn)換器，減小了成本，且簡單易行；（3） 采用定時器中斷對采樣時間進(jìn)行控制，使每一次的采樣時間基本相同。（4） 在程序的編寫過程中特別注意了人機(jī)的交互性及各種功能的實(shí)現(xiàn)，使系34統(tǒng)的操作界面更容易讓人理解。本論文是參閱相關(guān)資料并且分析、綜合了相關(guān)方案利弊的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和完成的。由于時間和作者的水平有限，沒有選擇控制效果更好的模糊 PID 控制，對延遲環(huán)節(jié)沒采用施密斯預(yù)估補(bǔ)償處理，也沒有在程序上更加的完善系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，沒能進(jìn)一步提高控制精度。論文中存在的這些不足之處，敬請?jiān)u審老師批評指正。致謝本文是在導(dǎo)師魯照權(quán)老師悉心指導(dǎo)下完成的。他淵博的知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，鞭策我不斷努力探索。他敏銳的洞察力和孜孜不倦的教誨使我受益終身，無論是現(xiàn)在還是將來，都將激勵我奮發(fā)向上。值此論文完成之際，謹(jǐn)向魯老師致以衷心感謝和崇高敬意。我還要特別感謝我的父母，多年來正是他們無私的奉獻(xiàn)與無條件的支持才使得我得以完成學(xué)業(yè)。目前除了學(xué)習(xí)成績尚可外無以為報(bào)，希望以后的學(xué)習(xí)、工作和生活能使父母寬慰。感謝和我一起生活四年的室友，是你們讓我們的寢室充滿快樂與溫馨， “君子和而不同”，我們正是如此！愿我們以后的人生都可以充實(shí)、多彩與快樂！最后，對所有關(guān)心、理解、支持、幫助我的人們致以誠摯的謝意35參考文獻(xiàn)[1] 孫新國，閆曉，許為疆，[J].工業(yè)鍋爐，2022， （61）：6.[2] [M].北京：清華大學(xué)出版社，.[3] Leonhard of Electrical Drives[M].SpringerVerlag,1985:73.[4] 的應(yīng)用[J].研究與開發(fā)，（4）：3133.[5] 劉文洲， 80C51 單片機(jī)串行口實(shí)現(xiàn)多個 LED 顯示的一種簡單方法[J].國外電子元器件，2022， （1）：5253.[6] M tuning methods for industrial boilers[J].Industrial Electronics 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300D11DIODE+5V+24V業(yè)12V業(yè)業(yè)業(yè)D9 D10LS1 SPEAKERR15 500 R16 500R17 +5V +5Va bfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dppower 9DS1DPY_7SEG_DPa bfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dppower 9DS2DPY_7SEG_DPa bfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dppower 9DS3DPY_7SEG_DPa bfcgdeDPY1234567abcdefg8 dp dppower 9DS4DPY_7SEG_DPGND3VDD1DQ2U2 DS18B20業(yè)業(yè)業(yè)S1 SWPBS2 SWPBS4 SWPBS5 SWPBR13 10K R14 10K+5VU4 74LS06T58550+5V +5V T18550T28550T38550T48550R2500R5500R8500R12500+5V業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè) 業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)R11KR41KR71KR101K12J24VAC 12J12VACR21 20/2W R22 C111000u/35V C71000u/50VC5470u/25VC91000u/35V C8 +5V+24VD72CZRU2 D82CZRU2D62CZRU2D52CZRU2Vin3GND 1Vout2L7805CV5VD32CZRU2D22CZRU2D12CZRU2C12 D42CZRU2Vin1GND 2Vout3L7824CV24V12345OSI6ISO7CK8RST9XD10XD11T012T113014115R16D17XTAL218XTAL1192122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839GND 20VCC40U1 AT89S51(40)C322u1 23 U3A74ALS08S7 SWPBRED GREENR241KT68050U6 4N25R25 1K+5vT8NPNVCCR261KKMKAC13 R27KMLNK138TEMPERATURE_HC DATA 32H 。計(jì)算后的百位和十位的 BCD 碼存放 BUFFERTEMPERATURE_LC DATA 33H 。計(jì)算后的個位和小數(shù)位的 BCD 碼存放 BUFFERTEMPERATURE_ZH DATA 34H 。計(jì)算后十位和個位 HEX 碼的存放 BUFFERKEY_BUF_G DATA 39H 。鍵盤輸入后，的個位值KEY_BUF_S DATA 40H 。鍵盤輸入后，的十位值KEY_BUF_B DATA 41H 。鍵盤輸入后，的百位值DIS_BUF_X DATA 35H 。數(shù)碼管小數(shù)位 BufferDIS_BUF_G DATA 36H 。數(shù)碼管個位 BufferDIS_BUF_S DATA 37H 。數(shù)碼管十位 BufferDIS_BUF_B DATA 38H 。數(shù)碼管百位 BufferTEMP_G DATA 39H。TEMP_S DATA 40H。SET_TEMPERATURE DATA 41H。溫度的設(shè)定值DS_TEMPERATURE DATA 42H。轉(zhuǎn)換后的溫度值UK DATA 43H。U（K）UK1 DATA 45H。U(K1)DEL_U DATA 46H。ΔUERR0 DATA 47H。E(K)ERR1 DATA 48H。E(K1)ERR2 DATA 49H。E(K2)KP DATA 50H。KI DATA 51H。KD DATA 52H。Q0 DATA 53H。Q1 DATA 54H。Q2 DATA 55H。COUNT DATA 56H。39HIGH_LEVEL_ALARM EQU 。超高報(bào)警水位標(biāo)志位HIGH_LEVEL EQU 。高水位標(biāo)志位LOW_LEVEL EQU 。低水位標(biāo)志位LOW_LEVEL_ALARM EQU 。超低報(bào)警水位標(biāo)志位SHUIWEI_CONTROL EQU 。水位控制輸出POWER EQU 。主電路的通斷開關(guān)ALARM EQU 。蜂鳴器報(bào)警輸出LED_GREEN EQU 。綠燈輸出LED_RED EQU 。紅燈輸出P_DS18B20 EQU 。 讀取 DS18B20 的輸入端口FLAG EQU 。標(biāo)志位,確定是否存在 DS18B20ENTER_FLAG EQU 。鍵盤輸入的標(biāo)志位,為 0 說明鍵盤正在輸入，為 1 說明鍵盤輸入退出SIGN EQU 。符號位，用于判斷正負(fù)ORG0000H。LJMP MAIN。ORG1000H。 MAIN: 。主程序開始MOVSP,60H。初始化堆棧MOV KEY_BUF_G,00H 。由于 KEY_BUF 是由用戶輸入的，所以先賦值初始化MOV KEY_BUF_S,00HMOV KEY_BUF_B,00HMOV UK,00H。 PID 中一些數(shù)值初始化MOV UK1,00H。MOV ERR0,00H。MOV ERR1,00H。40MOV ERR2,00H。MOV KP,03H。MOV KI,01H。MOV KD,01H。MOV TMOD,11H；定時器 0、1 都為 16 位定時器MOV TH0,3CH；定時器 0 的定時時間為 ，所以算出定時初值為 3CB0HMOV TL0,0B0H；SETB EA；開中斷SETB EX0。開外部中斷，鍵盤使用CLR IT0。外部中斷為低電平觸發(fā)SETB ET0；開 T0 中斷SETB ET1；開 T1 中斷SETB TR0；T0 開始運(yùn)行MOV 58H,50H。采樣周期 4SSHUIWEI:JNB ,L1。水位過高，跳轉(zhuǎn)SETB 。SETB 。JNB ,L2。高水位，跳轉(zhuǎn)JNB 。水位過低，跳轉(zhuǎn)SETB 。SETB 。JNB 。低水位，跳轉(zhuǎn)SJMP SHUIWEI。L1:LCALL SOUND。CLR 。紅燈亮，告知為過高水位報(bào)警L2:SETB 。電磁閥關(guān)斷，停止加水SJMP SHUIWEI。L3:LCALL SOUND。41CLR 。綠燈亮，告知為過低水位報(bào)警L4:CLR 。電磁閥開通，加水SJMP S