【正文】 m with dead time:The transfer function used by Maeda and Murakami, which is given by the following equation, is used as the secondorder gag system with dead time:Adjustment of the control parameters in this hybrid control method is carried out using the three adjustment procedures outlined below.(1) The values of the PID constants , and of the PID controller are set based on the equations in the reaction curve method for digital control.(2) With the aim of improving the transient characteristic of the control response, the control parameters of the fuzzy controller are also set. Here, because this fuzzy controller realizes a “nonlinear PID controller” as mentioned above and is an extension of the general “l(fā)inear PID controller”, knowledge of the parameter adjustment rules for the “l(fā)inear PID controller” is also utilized for the adjustment of this fuzzy controller. The parameters and of this fuzzy controller are equivalent to the PID constants, and, respectively.(3) In order for the execution of the fuzzy switching to give a good control response, the shape parameters of the “fuzzy switching membership function” are set. Here, the shape parameter is set to the target value R, and the shape parameter is set taking into account both the control response and the fuzzy switching action.When a firstorder lag system with dead time is used as the controlled system, for both PI and PID actions, it can be observed that pared with the PID control the hybrid control has an improved rise characteristic, a sharply improved transient characteristic close to the argent value, and a reduced settling time. Although a second。 Fuzzy switching。 PID control。最后，感謝遼寧工學(xué)院對我的教育和培養(yǎng)，在此請允許我再次表達(dá)對母校的崇高敬意。從導(dǎo)師身上學(xué)到的我想不僅僅是專業(yè)知識，他嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度和思考問題時縝密的思維以及高度負(fù)責(zé)的敬業(yè)精神都讓我為之深深欽佩。參考文獻(xiàn)[1] 李錫雄. 微型計算機(jī)控制技術(shù). 北京: 科學(xué)出版社，[2] 張迎新. 單片微型計算機(jī)原理應(yīng)用及接口技術(shù). 北京: 國防工業(yè)出版社，2000[3] 余人杰. 計算機(jī)控制技術(shù). 西安: 西安交通大學(xué)出版社，[4] 胡壽松. 自動控制原理. 北京: 國防工業(yè)出版社，1994[5] 何立民. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,1989[6] 李華. MCS51系列單片機(jī)實用接口技術(shù). 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，1993[7] 王之芳. 傳感器應(yīng)用技術(shù). 西安: 西安交通大學(xué)出版社,1995[8] 李志忠. 微型計算機(jī)應(yīng)用技術(shù). 北京: 清華大學(xué)出版社,1989[9] 曹素芬. MCS51系列原理與接口技術(shù). 沈陽: 東北大學(xué)出版社,1994[10] 李永敏. 數(shù)字化測試技術(shù). 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,1987[11] 萬福君. 單片微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)應(yīng)用. 北京: 中國科學(xué)出版社,1995[12] 張友德. 單片機(jī)原理應(yīng)用與實驗. 上海: 上海復(fù)旦大學(xué)出版社,1992[13] 張毅剛等. 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IEEE International Conference On Fuzzy Systems [S] , ,1997致 謝本次畢業(yè)設(shè)計的順利完成，首先要感謝我的導(dǎo)師李寶國。本文采用的是三路信號采集，如果實現(xiàn)效果更好的控制，可以采用多路控制。在元器件選擇上盡量做到使硬件電路簡單,力求整個系統(tǒng)相關(guān)器件性能匹配。采樣程序初始化各通道都采集一次？輸出通道號啟動A/D轉(zhuǎn)換讀A/D數(shù)據(jù)修改通道及通道號重裝定時器0常數(shù)啟動返回NY圖36 采樣程序流程圖第4章 結(jié) 論本設(shè)計主要內(nèi)容有多路實時檢測現(xiàn)場溫度參數(shù)電路設(shè)計，輸出控制電路設(shè)計，單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計，軟件設(shè)計。顯示緩沖區(qū)中各存儲單元用于存放相應(yīng)LED顯示管欲顯示字符的字形碼地址偏移量，故CPU可以根據(jù)這個地址偏移量通過查找字形碼表來找出所需顯示字符的字形碼，以便送到字形口顯示。動態(tài)顯示是把十六進(jìn)制數(shù)（或BCD碼）轉(zhuǎn)換為相應(yīng)字形碼，故它通常需要在RAM區(qū)建立一個顯示緩沖區(qū)。P2口輸出該位要顯示字符的數(shù)據(jù)段，使該位顯示出一個字符。開始有鍵按下？延時20ms判別鍵號執(zhí)行鍵處理子程序返回NY 鍵盤處理子程序流程圖 顯示子程序此模塊采用的是動態(tài)掃描的方法，在顯示過程中，在89C51內(nèi)部RAM中4個顯示緩沖單元30H34H ，分別存放顯示器的4位數(shù)據(jù)。對于鍵的抖動處理，一般采用軟件延時20毫秒的方法。因為用手按下一個鍵時，往往會出現(xiàn)所按鍵在閉和位置和斷開位置之間跳動幾下才穩(wěn)定到閉和狀態(tài)的情況。在執(zhí)行程序的時候只需要逐位判斷PA0,PA1,PA2,PA3,PA4口是高電平還是低電平，若為高電平，則表示沒有按鍵按下，若為低電平，則表示已經(jīng)有鍵按下，于是執(zhí)行鍵的處理子程序。 開始地址和計數(shù)器換碼送顯存顯示燈亮、蜂鳴器響，打開加熱器LED顯示返回計數(shù)器換碼送顯存YN 加熱報警子程序流程圖 鍵盤模塊本部分主要是實現(xiàn)輸入設(shè)定溫度和查詢設(shè)定溫度的功能。否則將TX與TH比較，如果TX≥TH則報警，并置P13口為高電平，通過光耦合器關(guān)閉可控硅，停止加熱器加熱，并調(diào)顯示。k次采樣增量式PID輸出算式為 其中,設(shè) 所以, 。（2）在i時刻的輸出只需用到此時刻的偏差，以及前兩時刻的偏差和前一次的輸出值，這大大節(jié)約了計算時間。增量式PID控制算式具有以下優(yōu)點(diǎn)。比例積分微分調(diào)節(jié)器作用:為了加快控制過程，有必要偏差出現(xiàn)或變化的瞬間，按偏差變化的趨向進(jìn)行控制，使偏差消滅在萌芽狀態(tài)，這就是積分調(diào)節(jié)的原理。增大積分時間常數(shù)將減慢靜差的過程，但可減小超調(diào)，提高穩(wěn)定性。積分調(diào)節(jié)器具有積累成分,只要偏差不為零,它將通過積累作用影響控制量，從而減小偏差直到偏差為零。加大比例系數(shù)可以減小靜差,但是, 比例系數(shù)過大會使系統(tǒng)動態(tài)質(zhì)量變壞，引起輸出量震蕩,甚至導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。比例調(diào)節(jié)器的作用:比例調(diào)節(jié)器對偏差是即時反應(yīng)的,偏差一旦出現(xiàn),調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用,使輸出量朝著減小偏差的方向變化,控制作用的強(qiáng)弱決定于比例系數(shù)。由于軟件系統(tǒng)的靈活性，PID算法可以修正和完善，從而使數(shù)字PID具有很大的靈活性和適用性。實踐證明在程序中加入陷阱后程序彈飛的機(jī)率大大降低。由于軟件陷阱都安排在正常程序執(zhí)行不到的地方，因此不影響程序執(zhí)行的效率。對付前一種情況采取的措施就是設(shè)立軟件陷阱，對于后一種情況可采取“看門狗”電路解決。當(dāng)彈飛的程序落到非程序區(qū)時，前一個條件即不滿足。具體的辦法是：常在一些對程序流向起決定作用的指令之前插入兩條NOP指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確的控制軌道，此類指令有：RET、RETI、ACALL、LCALL、SJMP、AJMP、LJMP、JZ、JNZ、JB、JNB、JBC、CJNE、DJNZ等。一、 指令冗余當(dāng)CPU受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。 軟件抗干擾設(shè)計程序在運(yùn)行過程中，有時由于某種噪聲干擾的影響，會出現(xiàn)死循環(huán)現(xiàn)象，或者出現(xiàn)程序“亂飛”（執(zhí)行程序跨段丟失）現(xiàn)象，從而影響系統(tǒng)的正常工作。正常工作時顯示溫度值。l 系統(tǒng)可以手動或上電復(fù)位。低于或等于下限溫度時加熱，高于或等于上限溫度時保溫。l 實時顯示溫度,℃。該系統(tǒng)所須的堆棧、數(shù)據(jù)存儲區(qū)也都足夠了，所以也不必進(jìn)行外部數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展。結(jié)合本系統(tǒng)的功能，程序長度不會超過89C51內(nèi)部的程序存儲器，所以硬件上不用外擴(kuò)程序存儲器。初始化按鍵設(shè)定溫度上下限送顯示鍵盤處理有鍵按下?開始顯示正常溫度等待下一個采樣調(diào)溫度子程序轉(zhuǎn)換送顯示PID運(yùn)算高溫報警并停止加熱低溫報警并加熱YNYYNN送counter=3Ncounter1=0?counter1=0?Y 主程序流程圖主程序完成的功能是：啟動傳感器測量溫度，將測量溫度與給定值比較進(jìn)行PID運(yùn)算，若，則進(jìn)入加熱階段，置P13為高電平。 MCS51的口線P11接報警電路的輸入端,當(dāng)P11口輸出低電平時,7046輸出為高電平,發(fā)光二極管兩端電壓差接近5V,，由壓電效應(yīng)而發(fā)出蜂鳴音報警。該設(shè)計選用12MHz晶振，與之相適應(yīng)的電容的典型值是30pF左右。外接晶體以及CX1和CX2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。該設(shè)計時鐘頻率為12MHz，C取22μF，R取1K歐姆。復(fù)位電路通常采用上電復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。為了保證CPU對鍵的閉合作一次僅一次處理，在軟件中必須去除抖動，在鍵的穩(wěn)定閉合或斷開時讀鍵的狀態(tài)，并判斷出鍵由閉合到釋放時，再作鍵輸入處理。通常按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，均利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷作用。在完成設(shè)定上限值的工作后，使用1號鍵和2號鍵設(shè)定需要的溫度控制系統(tǒng)的下限值，然后按下3號鍵，將這個下限值確定，也就是將這個下限值保存到專用的寄存器里，然后系統(tǒng)進(jìn)去實時的溫度測量和控制工作中。5號鍵：查詢上下限值。3號鍵：下限溫度值確定。 簡易式鍵盤的接口電路鍵盤功能說明：1號鍵：上升。例如：當(dāng)S1號按鍵閉合時，所在的行線與列線短路，使PA0口為高電平，通過軟件里對PA0口查尋，如果只有PA0口為高電平，那么就可以確定是S1鍵按下了，通過在軟件里的設(shè)定，行使S1鍵的功能。：圖中行線通過電阻接+5V，當(dāng)鍵盤上沒有鍵閉合時，所有的行線和列線斷開，行線呈高電平。但每個按鍵需占用一根輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時，輸入口浪費(fèi)大，電路結(jié)構(gòu)顯得很復(fù)雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作數(shù)量較高的場合。每根輸入線上的按鍵上的工作狀態(tài)不會影響其它線上的工作狀態(tài)，所以可以稱之為獨(dú)立式鍵盤。8255的D0～。當(dāng)有效時，這兩位的4種組合00、011分別用來選擇A、B、C口和控制寄存器，所以一片8255共有4個地址單元。當(dāng)這個引腳為低電平時，8255被CPU選中。此引腳為高電平時，所有8255內(nèi)部寄存器都清零，所有通道都設(shè)置為輸入方式，24條I/O口引腳為高阻態(tài)。當(dāng)這個引腳為低電平時，825