畢業(yè)設(shè)計論文-基于單片機的流量控制系統(tǒng)(參考版)
2024-11-20 18:28本頁面
【正文】 這次課設(shè)使我對過程控制系統(tǒng)有了更深的理解，同時對模塊設(shè)計有了自己的思考和思路，對以后自己設(shè)計開發(fā)控制系統(tǒng)有很好的鋪墊作用 。最大的體會就是設(shè)計過程是解決問題的過程，自己也對設(shè)計控制系統(tǒng)積累了一定的 經(jīng)驗。所以我先分模塊進行設(shè)計，粗略的構(gòu)思了一個單回路控制系統(tǒng)：即偏差運算用 PID，輸出 PWM 波形控制電機，電機驅(qū)動閥門開度變化。 我拿到題目和要求，明確本次的重點是一個控制“系統(tǒng)”的設(shè)計，要實現(xiàn)流量的控制，分析流量怎么測，怎么控 。 //若到達設(shè)定范圍則調(diào)用 PID 程序 ， 進行有效功率運轉(zhuǎn) . } } out0=out1。//+out0。//(e2e1)+ki*e2+kd*(e22*e1+e0)。PWM=1。 if(e220) //測得偏差值與設(shè)定偏差值進行比較 ， 若不在設(shè)定范圍內(nèi)則滿功率反轉(zhuǎn)。 //若到達設(shè)定范圍則調(diào)用 PID 程序 ， 進行有效功率轉(zhuǎn)動 . } } else if(e20) { direction=0。//+out0。//(e2e1)+ki*e2+kd*(e22*e1+e0)。PWM=1。 if(e2=20) //測得偏差值與設(shè)定偏差值進行比較，若不在設(shè)定范圍內(nèi)則滿功率正轉(zhuǎn)。 //設(shè)定值 采集量 if(e2=0) { direction=1。e2=(scuuu)。 e0=e1。 uchar kp=16, kd=0,ki=0。 /***************PID 服務(wù)程序 *************/ void PID( ) { double e0,e1,e2。 } } 數(shù)字 PID 及電機控制程序 由于單片機控制是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時刻的偏差值計算控制量【 5】 ，所以一般使用增量型控制，它控制穩(wěn)定，誤動作影響小。 buf[1]=buf[0]。 } if(flag==1) //如果有鍵按下，把每次的值存放到 buf[]中，方便以后調(diào)用。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 } switch(tmp) //用 switch 語句把編碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的鍵值。 } if(i==5) {tmp=0xFF。break。 if(tmp!=0x70) { tmp=P2。 //讀取鍵盤口數(shù)據(jù)寄存器 tmpamp。 //依次給 P2 口低四位送低電平，讀高四位判斷是否有鍵按下。i=4。消除重鍵問題 line=0xFE。 //定義局部變量 if(lie1==0|lie2==0|lie3==0)return。 對于鍵值識別，我們用一條 switch 語句，把按鍵的編碼和鍵值對應(yīng)起來。消抖處理有硬件和軟件兩種方法：硬件消抖是利用加支抖動電路濾避免產(chǎn)生抖動信號；軟件消抖是利用數(shù)字濾波技術(shù)來 消除抖動。 鍵盤程序 由于機械觸點有彈性，在按下或彈起按鍵時會出現(xiàn)抖動，從最初按下到接觸穩(wěn)定要經(jīng)過數(shù)毫秒的彈跳時間，如圖所示。然后進行一系列子程序，進行 A/D 轉(zhuǎn)換和 PID 計算，將其結(jié)果用來控制直流電機。 } PID()。 //調(diào)用 TCL549 采集處理 display(uuu)。 開始 系統(tǒng)初始化 SW=1?？？？ AD 轉(zhuǎn)換 鍵盤設(shè)定 鍵盤設(shè)定 鍵盤設(shè)定 DR=1？？ ？ ？？ 電機正轉(zhuǎn) 電機反轉(zhuǎn) N Y Y N 第 14 頁 共 20 頁 ET1=1。 EA=1。 //低電平時間調(diào)節(jié) TH1=0x7f。 //0b0010 0001 timer0 模式 1（ 16 位）， timer1 自動重裝載 TH0=0xfc 。再通過 PID 計算后用以控制電機轉(zhuǎn)動，從而控制閥門開度，來達到流量的準確控制 。它主要負責初始化各個 I/O 口，等待鍵盤事件的發(fā)生，并作出相應(yīng)的處理。 主要包括： 主控程序模塊、鍵盤掃描及處理子程序、采樣數(shù)據(jù)處理子程序、 PID算法子程序、 電機驅(qū)動與控制子程序和 顯示等子程序幾個部分。 所以在試驗中我們選擇 HAKKLG孔板 流量 計。 綜上， 差壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓 ,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。但是被測流體的部分物性對測量精確度有一定的影響 ,不能長期保持校準特性 ,對被測介質(zhì)清潔度要求較高 ,流體的溫度、黏度、密度對儀表指示值有較大影響 ,由于有轉(zhuǎn)動部件會帶來磨損 ,儀表的使用年限受影響。 而且 渦輪流量計是基于動量矩守恒原理制造的速度式流量儀表 ,即利用置于流體中葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成比例的關(guān)系 ,通過測量葉輪的轉(zhuǎn)速來反映通過 管道的體積流量 ,是目前流量儀表中比較成熟的高精度儀表 。 渦流流量計 其原理是在管道內(nèi)放置有漩渦發(fā)生體，當流體通過時，在其兩側(cè)會交替產(chǎn)生有規(guī)則的漩渦。根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法 (直接時差法、時差法、相位差法和頻差法 )、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及 第 11 頁 共 20 頁 噪聲法等。但是它不能測量電導(dǎo)率很低的液體 (如石油制品 ) ,不
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