【正文】 在此特向閆老師表示深深的感謝！在課題的研究期間得到了師兄妹們的大量幫助，在此向他們表示衷心的感謝！最后我還要向我的父母及家人表示最深摯的謝意，本人能夠完成學(xué)業(yè)離不開(kāi)他們多年來(lái)的支持和幫助。 }}參考文獻(xiàn)1. 郭秋,[J]，電子工程師，2007，7:71~73.2. [J]，科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2004，1:188~189.3. [D]，吉林大學(xué)，20084. [D]，哈爾濱理工大學(xué)，20075. 李光明,[J]，西北輕工業(yè)學(xué)院報(bào)，1998，1：66~706. [D]，華中科技大學(xué)2006，57. 廖明/智能多點(diǎn)模糊PID溫度控制系統(tǒng)[D]，上海交通大學(xué)，2007，28. [J]，上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院報(bào)，2007，7（2）：106~1099. 楊丙聰,許忠仁,[J]，測(cè)控技術(shù)，2007，26（10）：30~3310. 王順晃,[M]，北京：機(jī)械上業(yè)出版社，200111. 童師白,[M]，北京：高等教育出版社，200312. 張宏建,[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200413. [M]，北京:北京航空航天大學(xué)出版社，200014. 崔忠,[M]，哈爾濱：哈爾濱上業(yè)大學(xué)出版社，200415. [M]，北京：化學(xué)上業(yè)出版社，200516. [M]，西安：西安電子科技大學(xué)出版社，200717. 辛琪,許勇,[J]，工業(yè)加熱，1998，6：29~3118. 潘新民,[M]，北京：電子工業(yè)出版社，200619. 翁為勤,[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200220. [M]，北京：電子工業(yè)出版社，200521. 杜維,張宏建,[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，199822. 劉小魁,[J]，硅谷，2000，15:20~23.23. 李曉偉,[J].. 32: 103~104.24. [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199825. PID 調(diào)節(jié)器的進(jìn)展[J].化工自動(dòng)化及儀表，1993，1(27)： 46~49致謝本次設(shè)計(jì)是在閆俊紅老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，閆老師傾注了大量的心血，她兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和寬以待人的優(yōu)秀品質(zhì)給我留下非常深刻的印象。 bdbh(getdata) 。(flag1==2)amp。amp。(flagk==0)){kp。}else if(((flag==2)||(flag==3))amp。(flagk==0)){kd++。}else if(((flag==2)||(flag==3))amp。amp。(flag1==0)amp。}else if((flag==3)amp。} else {flag2=!flag2。flagk=0。}void manage_key2(void) //手動(dòng)鍵{flag=1。 case 0xEE:break。 case 0xDE:break。 case 0xBE:break。break。break。break。 if(recode!=0x0F) keycode=sccodeamp。0x0F)!=0x0F) {sccode=0xEF。0x0F)!=0x0F) {for(i=0。 //return ad k}//====================鍵盤掃描子程序====================// void keyscan(void){uint i。//拉低CLK端 ADDO=1。 ndat=ndat|j。 ADCLK=0。 j=j|ADDO。 if(i==7)dat|=ADDO。 ADCLK=0。i++) { dat|=ADDO。 _nop_()。 _nop_()。 ADCLK=1。 _nop_()。 ADCLK=1。 _nop_()。//拉低CS端 _nop_()。 ADDI=1。 uint dat=0。 //定義斜率 t=nx*k+400。} pk_1=pk。 D_1=D。(ek5)) ph=0。 //計(jì)算比例計(jì)算增量 D=kd*(ek2*ek_1+ek_2)。 //比例增量 float I。 two=(l/100)%10。 delay()。 delay()。 delay()。 delay()。 while(x) { y=4。uint temp,nx,rk。 float kp=3。 float ek_2=0。 //5號(hào)鍵(增加鍵) void manage_key6(void)。 //1號(hào)鍵(自動(dòng)鍵) void manage_key2(void)。 uchar flags=0。void led_analyze(uint l)。/*=====09=====AG=====*/uchar a[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0x86,0x8e,0x82}。 //ADC0832 clock signalsbit LED_0=P1^0。附錄A 附錄Binclude include includeincludedefine uint unsigned intdefine uchar unsigned char//ADC0832的引腳sbit ADCS =P2^0。 PID調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)t(s)15101520y780790797800800本設(shè)計(jì)采用PID調(diào)節(jié)。，階躍作用時(shí)，首先由一個(gè)比例作用輸出，隨后在同一方向上，在比例輸出的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)器輸出不斷增加，這便是積分作用。因此，對(duì)于擾動(dòng)較大，慣性也較大的系統(tǒng)，純比例調(diào)節(jié)難以兼顧動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性，需要比較復(fù)雜的調(diào)節(jié)器。為了描述 PID 采樣調(diào)節(jié)規(guī)律，應(yīng)對(duì) PID 模擬調(diào)節(jié)器的控制算式進(jìn)行差分處理，把這個(gè)描述連續(xù)系統(tǒng)的微分方程變換為描述離散系統(tǒng)的差分方程。為了改善系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，通常在系統(tǒng)引入偏差的積分調(diào)節(jié)以提高精度，引入偏差的微分調(diào)節(jié)來(lái)消除系統(tǒng)慣性的影響。然而，如果工藝方面不允許被控變量作長(zhǎng)時(shí)間的等幅震蕩，這種方法就不能應(yīng)用。它是直接在閉合的控制回路中對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡(jiǎn)單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算確定控制器參數(shù)。PID控制器的參數(shù)整定PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。但是，決不能因此而認(rèn)為控制器參數(shù)整定是“萬(wàn)能的”。第五章 智能溫度控制系統(tǒng)的調(diào)試所謂控制系統(tǒng)的整定，就是對(duì)一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)并安裝就緒的控制系統(tǒng)，通過(guò)控制器參數(shù)的調(diào)整，使得系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間為滿意的質(zhì)量指標(biāo)要求。本設(shè)計(jì)采用LED靜態(tài)顯示。軟件防抖方法：當(dāng)?shù)谝淮螜z測(cè)到有鍵按下時(shí)，先用軟件延時(shí)（1020ms），而后再確認(rèn)該鍵電平是否仍維持閉合狀態(tài)電平。所以，準(zhǔn)確無(wú)誤地辨認(rèn)每個(gè)鍵的動(dòng)作及其所處的狀態(tài)，是系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。有時(shí)由于操作人員按鍵動(dòng)作不夠熟練，會(huì)使一次按鍵產(chǎn)生多次擊鍵效果，即重鍵的情形。在工業(yè)過(guò)程控制和智能化儀器系統(tǒng)中，為了縮小整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模，簡(jiǎn)化硬件線路，常常希望設(shè)置最少量的按鍵，獲取更多的操作控制功能。（1）按鍵的確認(rèn)鍵盤實(shí)際上是一組按鍵開(kāi)關(guān)的集合，其中每一個(gè)鍵值就是一個(gè)開(kāi)關(guān)量的輸入裝置。它使用方便，接口簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，但需要專用的硬件電路。綜上所述。 另外積分分離的閾值應(yīng)視具體對(duì)象和要求而定。具體地說(shuō)，在計(jì)算Ui時(shí)，將判斷上一個(gè)時(shí)刻的控制量Ui1是否已經(jīng)超出限制范圍，如果已經(jīng)超出，那么將根據(jù)偏差的符號(hào)，判斷系統(tǒng)是否在超調(diào)區(qū)域，由此決定是否將相應(yīng)偏差計(jì)入積分項(xiàng)。（4）受工作環(huán)境影響較大，稍有變動(dòng)就會(huì)引起溫度的波動(dòng)：① 微分系數(shù)過(guò)小，對(duì)即時(shí)變化反應(yīng)不夠快。（2）加溫經(jīng)常達(dá)不到目標(biāo)值，小于目標(biāo)值的時(shí)間較多：① 比例系數(shù)過(guò)小，加溫比例不夠。微分調(diào)節(jié)反應(yīng)系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率，能預(yù)見(jiàn)偏差變化的趨勢(shì)，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，可改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。比例作用大，可加快調(diào)節(jié)，減少誤差，但過(guò)大的比例，會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。PID算法的兩種類型：（1）位置型控制 （41）位置型的遞推形式 （42）。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。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。積分（I）控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。PID控制器問(wèn)世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。軟件方式編程簡(jiǎn)單，但需要花費(fèi)機(jī)時(shí)；采用定時(shí)器則需要對(duì)其進(jìn)行初始化編程，但延時(shí)過(guò)程中不占用機(jī)時(shí)。由于從模擬量轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所能接受的數(shù)字量需要一定的時(shí)間，所以當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器啟動(dòng)之后，需要等待轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)生效后才能讀出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。相反，如果系統(tǒng)的參數(shù)比較多，變換速度比較慢，所采用的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間比較長(zhǎng)，一般可采用中斷方式。主程序是軟件設(shè)計(jì)的中樞環(huán)節(jié)，是整個(gè)程序架構(gòu)的關(guān)鍵所在，從中也體現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)模塊化的思想。監(jiān)測(cè)程序是整個(gè)系統(tǒng)軟件的中心環(huán)節(jié)，又稱為主程序。[16] 該片邏輯輸入滿足TTL電壓電平范圍，可直接與TTL電路或微機(jī)電路相接。DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)資料：芯片內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器，使DAC0832具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。鍵盤部分的設(shè)計(jì)是為了方便操作，讓使用者能夠通過(guò)鍵盤進(jìn)行PID參數(shù)設(shè)置。本次設(shè)計(jì)采用靜態(tài)顯示。這種顯示占用機(jī)時(shí)少，顯示可靠，因而在工業(yè)過(guò)程控制中得到了廣泛的應(yīng)用。此種顯示的優(yōu)點(diǎn)是使用硬件少，因而價(jià)格低，線路簡(jiǎn)單。[13]在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，常用的顯示方法有兩種：一種為靜態(tài)顯示；一種為動(dòng)態(tài)顯示。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：P3口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時(shí)器0外部輸入） T1（記時(shí)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。市場(chǎng)上流行的單片機(jī)有很多種，基于各種因素，本次設(shè)計(jì)選用STC89C51單片機(jī)。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。GND 芯片參考0 電位（地）。C ~85176。ADC0832 具有以下特點(diǎn)：8位分辨率；雙通道A/D轉(zhuǎn)換；輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間；工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；一般功耗僅為15mW；8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；商用級(jí)芯片溫寬為0176。這主要是受到了電路實(shí)現(xiàn)的影響，因?yàn)橐粋€(gè) N 位的并行轉(zhuǎn)換器，需要 2N－1 個(gè)比較器和分壓電阻，當(dāng) N＝10 時(shí)，比較器的數(shù)目就會(huì)超過(guò) 1000 個(gè)，精度越高，比較器的數(shù)目越多，制造越困難。（3）并行轉(zhuǎn)換 并行轉(zhuǎn)換方式在所有的模數(shù)轉(zhuǎn)換中，轉(zhuǎn)換速度最快，并行轉(zhuǎn)換是一種直接的模數(shù)轉(zhuǎn)換方式。（2）逐次逼近型轉(zhuǎn)換 逐次逼近型轉(zhuǎn)換方式在當(dāng)今的模數(shù)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，它是按照二分搜索法的原理，類似于天平稱物的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程。為了提高積分型轉(zhuǎn)換器在同樣條件下的轉(zhuǎn)換精度，可采用雙積分型轉(zhuǎn)換方式，雙積分型轉(zhuǎn)換器通過(guò)對(duì)模擬輸入信號(hào)的兩次積分，部分抵消了由于斜坡發(fā)生器所產(chǎn)生的誤差，提高了轉(zhuǎn)換精度。從上面的介紹我們知道，本設(shè)計(jì)使用的是計(jì)算機(jī)控制，計(jì)算機(jī)只能接受數(shù)字信號(hào)，而熱電偶輸出的是模擬信號(hào)，所以必須把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這就需要 A/D 轉(zhuǎn)換。在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配，極性不能接錯(cuò)，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過(guò) 100℃。為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工