基于pid電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-18 15:55本頁(yè)面
【正文】 通信接口標(biāo)準(zhǔn)。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，考慮到系統(tǒng)調(diào)試的方便，采用了RS232串行總線。MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路,使用+5v單電源供電。內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： （1）第一部分是電荷泵電路。由6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個(gè)電源，提供給RS232串口電平的需要。 （2）第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由11114腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10 腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。 （3）第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的應(yīng)用程序主要由主程序、中斷服務(wù)程序和子程序組成。主程序的任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，實(shí)現(xiàn)參數(shù)輸入，并控制電加熱爐的正常運(yùn)行。主程序主要由系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集及處理、智能推理等部分組成。系統(tǒng)初始化包括設(shè)置棧底、工作寄存器組、控制量的初始值、采樣周期、中斷方式和狀態(tài)、定時(shí)器的工作方式以及8255的初始化、MAX1232的初始化等。數(shù)據(jù)采集及處理主要包括實(shí)時(shí)采集電加熱爐的爐溫信號(hào)，計(jì)算出實(shí)際爐溫與理想值的差值以及溫差的變化率，并對(duì)爐溫信號(hào)進(jìn)行濾波和限幅處理。主程序流程圖如圖3所示。開始系統(tǒng)的初始化溫度數(shù)據(jù)采集及處理溫度值顯示計(jì)算溫差e（k）和溫差變化率智能控制算法程序控制輸出求出輸出控制量結(jié)束NY 圖41系統(tǒng)主程序控制系統(tǒng)的軟件主要包括：采樣、標(biāo)度變換、控制計(jì)算、控制輸出、中斷、顯示、報(bào)警、調(diào)節(jié)參數(shù)修改、溫度設(shè)定及修改。其中控制算法采用數(shù)字PID調(diào)節(jié)，應(yīng)用增量型控制算法，并對(duì)積分項(xiàng)和微分項(xiàng)進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到更好的控制效果。 考慮到電加熱爐是一個(gè)非線性、時(shí)變和分布參數(shù)系統(tǒng)，所以本文采用一種新型的智能控制算法。它充分吸取數(shù)學(xué)和自動(dòng)控制理論成果，與定性知識(shí)相結(jié)合，做到取長(zhǎng)補(bǔ)短，在實(shí)時(shí)控制中取得較好的成果。心得體會(huì)通過(guò)為期一周的課程設(shè)計(jì)，讓我學(xué)習(xí)了很多，也了解了很多，真的可以說(shuō)是受益匪淺。此次課程設(shè)計(jì)中，我做的課題是《基于數(shù)字PID的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)》。整個(gè)系統(tǒng)分為四個(gè)部分：測(cè)量檢測(cè)模塊，控制調(diào)節(jié)模塊，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行和電源模塊。查閱了很多資料并且對(duì)以前學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)并有針對(duì)性的復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)出了自己滿意作品，進(jìn)而得到同學(xué)和老師的肯定，也只有這樣才能起到此次課程設(shè)計(jì)的目的。 通過(guò)各方面的努力，最終設(shè)計(jì)出了自己較為滿意的系統(tǒng)。雖然這一周過(guò)得很辛苦，但是自己付出的努力得到了回報(bào)，那種成就感是任何事物都無(wú)法代替的。還有在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們積累的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)和工作會(huì)有莫大的幫助。參考文獻(xiàn)[1] （模擬部分）.高等教育出版社，2000[2] ，2003[3] ，2002 [4] ，2004 [5] ，2001本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表姓 名性 別男專業(yè)、班級(jí)課程設(shè)計(jì)題目：基于PID電加熱爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄：成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)：最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定） 指導(dǎo)教師簽字：19
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