【正文】 BCD2： CLR A ；BCD碼初始化MOV R3， AMOV R4， AMOV R5， AMOV R2， 10H ；2字節(jié)16進制數(shù)位轉(zhuǎn)換位數(shù)HB3： MOV A， R7RLC A ；從高端移出待轉(zhuǎn)換數(shù)的一位到CY中MOV R7， AMOV A， R6RLC AMOV R6， AMOV A， R5 ；BCD碼帶進位自身相加，相當于乘2ADDC A， R5DA A ；十進制數(shù)調(diào)整MOV R5， AMOV A， R4ADDC A， R4DA AMOV R4， AMOV A， R3ADDC A， R3DA AMOV R3， A DJNZ R2， HB3 ；是否處理完16位RET積分分離PID算法子程序當e(k)≥ε時，采用PD控制，可避免過大的超調(diào)，有使系統(tǒng)有較快的響應；當e(k)≤ε時，采用PID控制，可保證系統(tǒng)的控制精度；ε為一設定閾值。2字節(jié)BCD碼轉(zhuǎn)換程序：入口：RR7為待轉(zhuǎn)換的2字節(jié)16進制數(shù)，R6為高字節(jié)。因為最大可能測量的溫度為1500℃，實際上需要轉(zhuǎn)換的字節(jié)不超過4個字節(jié)。4B單元為存貯的首地址，濾波值存于55H,56H的兩個單元中，假設被除數(shù)存于25H，26H，除數(shù)存29H，2AH，商存于25H，26H，余數(shù)27，28低在前，2B，2C為暫存單元。隨著N值的增大，平滑度提高，靈敏度降低。設置ADC0809為8位方式，高位在前，數(shù)據(jù)為二進制格式。在這里采用查詢方式讀ADC0809通道的模擬量。INT1： MOV A， 40H ；設置計數(shù)器T1在0方式工作MOV DPTR，8279 ；8279狀態(tài)命令口地址DPTRMOVX DPTR， AMOV DPTR， dat8279 ；8279數(shù)據(jù)命令口地址送入DPTRMOVX A, DPTRMOV 20H，ARETI顯示子程序：顯示的溫度值為整數(shù)形式，最多顯示4位，剛開始時，如果顯示器正常，則顯示—BH—，這樣才可以正常工作顯示所得的溫度值。為了縮小測溫范圍，將整個溫度范圍劃分幾個區(qū)，當被測溫度屬于某個區(qū)域，則在相應的區(qū)域里去查尋，便找到新對應的溫度值。在采樣子程序中包括對A/D啟動、讀后結(jié)果及把A/D結(jié)果轉(zhuǎn)換為實際溫度直。中斷服務程序?qū)崿F(xiàn)定時采樣和輸出控制。 Naval Postgraduate School Monterrey.附錄1 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的軟件由主程序、中斷服務程序和子程序等組成。合肥，中國科學技術(shù)大學出版社，[11] 張明，王詩，基于預測偏差的模型算法控制[J]，[12] Liming Wu , Tian you Chai . Decoupling of a class of nonlinear discrete systems using neural networks[J] . Proc. Of 1995 American Control Conference , Seattle , USA ,1995 ,(6) : 42754279[13] LATHI,..1974 .Signal ,Systems ,and Controls , New York 。真誠地向你們說聲 謝謝 ！參考文獻[1] ：2029頁.[2] ：40285頁.[3] 何克忠，：2850頁.[4] 范立南，謝子殿. ，.[5] .：[6] [7] 何衍慶，俞金壽。這里不僅可以學到知識，學到如何學習才叫學習，更重要的是教會我們學會做人。感謝機電工程系所有老師、同學在我本科學習階段對我學習和生活方面的教導和幫助。在此向他表示我的感謝。還要感謝的是我的同學陳鋼。雒得齊同學是我的設計搭檔，我們共同研究一個課題，在設計期間遇到很多問題，以及關(guān)于設計的很多資料都是因為有他的幫助我才能解決。再次向羅老師表示我最大的感謝。在從工作地返回學校后，羅老師經(jīng)常對我的設計進行指導。首先要感謝我的指導老師羅先喜老師。以上是我在此次畢業(yè)設計中的設計小結(jié)！致謝通過這次做畢業(yè)設計，我學到很多知識的同時，也明白了很多道理，這次畢業(yè)設計的整個過程，我自己努力的同時，最重要的是因為有大家的幫助才能順利完成。此外在設計中也應用了占空比，應用占空比的主要原因是為了可以更好的控制電加熱爐的溫度，因為電加熱爐的溫度的改變是由上、下兩組爐絲的供電功率來調(diào)節(jié)的，如果能夠知道任何溫度時的占空比，則不但可以正確的控制溫度在一定的范圍，而且還可以節(jié)省能源。確實史密斯預估補償器對大時滯過程盡管提供了很好的控制質(zhì)量，但是其控制質(zhì)量對模型誤差十分敏感，特別是時滯時間和增益誤差。對于這些問題，我們可以嘗試運用史密斯預估方案。它們之比越大越不容易控制，當t/。一般來說所有的工業(yè)控制對象都具有時滯的對象。能夠?qū)崟r顯示當前溫度，便于監(jiān)控。而對于系統(tǒng)采用積分分離PID智能控制，可以達到理想的控制效果：控制方案合理，穩(wěn)定精度高，超調(diào)量小?？刂坪眠@一參數(shù)能較好地保證溫度的穩(wěn)定。結(jié)論 本文所設計的電加熱爐是通過調(diào)節(jié)輸入電壓從而來控制輸出溫度的。由以上的公式，我們可以研究出一個這樣的結(jié)論，在10到10之間，表31 由U（k）和占空比得出加熱時間u(k)109876543210a1Ton2019181716151413121110 1234567891009876543210由以上的表格我們可以看出， U(k)與加熱時間是成反比，U(k)越高，則加熱的時間越短。在加熱的過程中，當溫度達到設置的溫度時，根據(jù)占空比我們可以求算出在一個周期內(nèi)加熱的時間。所以對非線形嚴重或時變增益的過程，這種對非線性史密斯預估補償器是不太適用的[7]。這種補償器不僅可用于單輸入單輸出系統(tǒng)，也可用于多輸入多輸出系統(tǒng)。主要原因是物理實現(xiàn)問題。對于定值控制系統(tǒng)，控制作用要比擾動滯后一個t 時間，所以控制效果不及歲動控制系統(tǒng)那樣明顯。因此說，經(jīng)過預估補償后，閉環(huán)控制方程中已消去了，也就是消除了時滯對控制品質(zhì)的不利的影響。但是對于以上的仿真圖，我們也發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能在最后即使得到了逐步的改善，但是最終系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能也不是很好，這就要求我們在系統(tǒng)的設置上采用一種更好的控制方案，這里選用史密斯預估補償方案?？刂葡到y(tǒng)的框圖如下：圖35 PID系統(tǒng)控制框圖以上數(shù)據(jù)的調(diào)試，是根據(jù)實驗中仿真系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能進行調(diào)試的。通常，電加熱爐溫度控制采用偏差控制法，偏差控制的原理是先求出實測爐溫對所需爐溫的偏差值，然后對偏差值處理而獲得控制信號去調(diào)節(jié)電加熱爐的加熱功率，以實現(xiàn)對爐溫的控制。這就是說，在控制器中僅引入“比例”“積分”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。（數(shù)據(jù)的設置，可以經(jīng)過反復調(diào)試，根據(jù)仿真圖來設定）圖33 PI控制系統(tǒng)框圖由以上的控制系統(tǒng)框圖，我們可以得出的仿陣圖如下：圖34 PI仿真圖由以上的仿真圖，我們可以得出與只有P時相比，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能有所緩和，但是由圖我們也不難發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的超調(diào)量還是很高， 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steadystate Error）。則須采用積分（I）控制積分（I）控制 。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steadystate error）。得出的仿真圖如下：圖32 比例仿真圖比例控制是一種最簡單的控制方式。例如設計一個PID控制系統(tǒng)框圖，運用純滯后環(huán)節(jié)，設置溫度為1400度。PID控制，實際中也有PI和PD控制。當被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，或者是控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應用PID控制技術(shù)較方便。本文的控制算法采用的是普通的PID控制算法： 積分分離PID控制算法PID控制系統(tǒng)的原理和特點 在實際中，運用的PID控制，即所謂的為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制。①程序高速循環(huán)法；②輸出反饋、表決和周期刷新；③存儲器使用技巧；④實時診斷技術(shù)；⑤數(shù)字濾波技術(shù)。我們要在交流電源進入處采用了隔離變壓器，并采用電源濾波技術(shù)。（3）電橋電源采用專用橋頭電源變壓器，整流后用大電容濾波，使橋路有一個很穩(wěn)定的電流。在控制電路中設置了光電隔離電路，可以防止強電和弱電共地對單片機的干擾。以金屬材料例如鐵制的封閉金屬盒具有電磁屏蔽功能。實踐證明，布線的安排對電路的性能影響是明顯的。抗干擾能力（1）為了保護電路的性能，電阻全部選用精密電阻，電容選用高阻抗優(yōu)質(zhì)電容，并且進行篩選配套。 電加熱爐積分分離PID控制的仿真研究MATLAB/SIMULINK環(huán)境是一種系統(tǒng)仿真工具軟件，其使用可大大提高系統(tǒng)仿真和CAD的效率和可靠性。（2）有較強的靈活性和適應性根據(jù)被控對象的具體情況，可以采用PID控制器的多種變種和改進的控制方式，例如Pi、Pd、帶死區(qū)的PID、被控量微分PID、積分分離PID和變速積分PID等，但比例控制一般是必不可少的。但是Ts太小會增加CPU的運算速度，相鄰兩次采樣的差值幾乎沒有什么變化，所以也不宜將TS取得過小，在過程控制中采樣周期的經(jīng)驗數(shù)據(jù)溫度一般Ts=20s。選取采樣周期Ts時，應使它遠小于系統(tǒng)階躍響應的純滯后時間或上升時間。微分時間常數(shù)Td增大時，可能會使超調(diào)量減小，動態(tài)性能得到改善，但是抑制高頻干擾的能力下降。誤差變化的速度反映了被控量變化的趨勢，微分部分根據(jù)它提前給出較大的調(diào)節(jié)作用。但是積分作用的動作緩慢，可以給系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來不良影響，因此很少單獨使用。但是對于大多數(shù)系統(tǒng)，Kp過大會使系統(tǒng)的輸出量振蕩加劇，穩(wěn)定性降低。在整定參數(shù)時首先應把握住PID參數(shù)與系統(tǒng)動態(tài)、靜態(tài)性能之間的關(guān)系。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。只有合適時，可以得到比較滿意的過程。微分控制可以改善動態(tài)特性，如超調(diào)量σp減少，調(diào)節(jié)時間ts縮短，允許加大比例控制，使穩(wěn)態(tài)誤差減小，提高控制精度；當Td偏大時，超調(diào)量σp較大，調(diào)解時間較長。若是太大時，積分作用太弱，以致不能減小穩(wěn)態(tài)誤差。當Ti合適時，過渡特性比較理想。Ti偏小，振蕩次數(shù)較多。（1） 對動態(tài)性能的影響積分控制Ti通常使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。（2）對穩(wěn)態(tài)性能的影響加大比例控制Kp，在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，可以減小穩(wěn)態(tài)誤差ess,提高控制精度，但是加大Kp只是減少ess,卻不能完全消除穩(wěn)態(tài)誤差。當Kp太大時，系統(tǒng)回趨遇不穩(wěn)定。（3）當|e(k)|≤ε時，也即偏差值|e(k)|比較小時，采用PID控制，可保證系統(tǒng)的控制精度。因此，人們又提出一種新的控制算法，PID增量式控制算法： (28)在普通的數(shù)字PID數(shù)字控制器中引入積分環(huán)節(jié)的目的，主要是為了消除靜差、提高精度，但在過程的啟動、結(jié)束或大幅度增減設定植時，會造成PID運算積分積累，致使算得的控制量超過執(zhí)行機構(gòu)可能最大的動作范圍所對應的極限控制量，最終引起系統(tǒng)較大的超調(diào)，甚至引起系統(tǒng)的振蕩，這是大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)所不允許的，為了避免上述情況的發(fā)生，才用積分分離PID控制算法，及保持了積分作用，又可以減小超調(diào)量，使得控制性能有了較大的改善，其具體實現(xiàn)如下：（1）根據(jù)實際情況，設定一閾值ε0。由式（24）與式（26）可得 (27)式（27）稱為位置式PID控制算法。圖22 具有積分分離的PID控制過程連續(xù)系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器為對誤差的比例、積分和微分控制，即 　　 (24)或 (25)式中：Ti、Td分別為積分和微分時間常數(shù)；Kp、Ki、Kd分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)。若檢測的實際值與設定值相比，高則報警，低則控制繼續(xù)加熱。假設檢測元件的函數(shù)模型為H(s)，根據(jù)反饋控制系統(tǒng)圖可得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。所以通常我們把這個雙輸入雙輸出系統(tǒng)分解成兩個單輸入單輸出的系統(tǒng)，??數(shù)學模型為上式。因此，可以用階躍響應近似確定