【正文】 是在 Windows98 環(huán)境下開發(fā)的應(yīng)用程序，可以監(jiān)控多臺 下位機，要求有參數(shù)設(shè)定計算、過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲和通信等功能 。根據(jù)己有控制系統(tǒng)的運行經(jīng)驗和不足之處，改造其老系統(tǒng)，要求實現(xiàn)的主要功能和技術(shù)指標(biāo)如下 :系統(tǒng)需采用兩級計算機控制，上位機采用工控機，下位機采用自行開發(fā)的智能控制器。所以按照常規(guī)的 控制方法，要對溫室對象建立精確數(shù)學(xué)模型幾乎是不可能的，而且控制精度很難保證育種過程的要求。 課題的特點及具體要求 ： ○ 1 菌種培養(yǎng)車間是一個多變量相互禍合的復(fù)雜系統(tǒng)，溫度具有純滯后、大慣性特性 。 ○ 2 本系統(tǒng)就是針對以上老系統(tǒng)存在的不足及實際要求設(shè)計開發(fā)的。傳統(tǒng)的菌種培養(yǎng)車間是育種試驗必不可少的條件，它可以縮短試驗周期，可以模擬各種氣候條件而 不受自然氣候的制約和影響。這樣才能滿足培菌車間的需要。將測量的信號通過高靈敏度的溫度傳感成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 器送到微處理器中。菌種培養(yǎng)車間需要的誤差一般在 度左右，這首先需要非常靈敏的裝置對溫度進行檢測，防止因檢測而帶來的錯誤。這就需要對我們控溫系統(tǒng)進行改進。例如菌種的培養(yǎng)車間，菌種的生長需要非常穩(wěn)定的溫度環(huán)境，對溫度的要求非常高，這就需要對空調(diào)機的溫度來實現(xiàn)高 精度控制。 當(dāng)今空調(diào)機的溫度控制是人們利用可控電路對空調(diào)機進行控制，來實現(xiàn)對溫度的控制。 課題的研究目的 ： 高精度溫度控制就是實現(xiàn)溫度的更加精確化，準(zhǔn)確化。所以，操作簡單，控制精度高，系統(tǒng)性能好，投資低的新型菌種培養(yǎng)車間正為人們所 期待。目前，大多數(shù)菌種培養(yǎng)車間都采取通過控制水加熱機組和水制冷機組進行溫度的調(diào)節(jié)，這使得整個控制設(shè)備占于龐大，控制復(fù)雜，能耗大，投資高。 空調(diào)機的溫度控制 系統(tǒng) 1 目錄 摘要 ........................................................................................................... 2 Abstract ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。具有在線修改采樣時間、控制算法、控制參數(shù)、圖形顯示及數(shù)據(jù)保存和打印功能。溫度控制系統(tǒng)的軟件采用匯編語言編制，控制算法部分采用 C與匯編混合編程。在此基拙上，用階躍信號做激勵，辨識出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。該方法將模糊控制、 PID 控制結(jié)合起來。首先，設(shè)計出系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，然后，從熱力學(xué)的角度對溫度對象的特性做了較深入的分析，從理論上推導(dǎo)出溫度對象的常用的一階帶純滯后的近似數(shù)學(xué)模型，并給出了數(shù)學(xué)模型中各參數(shù)的含義。成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空調(diào)機的溫度控制系統(tǒng) 設(shè)計 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 Ⅲ 摘要 空調(diào)機的溫度控制對于工業(yè)和日常生活等工程都具有廣闊的應(yīng)用前景。本文將傳統(tǒng)控制理論與智能控制理論相結(jié)合應(yīng)用于溫度控制的實際工程中。在此基拙上，本文分析了現(xiàn)有空調(diào)機控制方法的利弊，并針對它們各自的優(yōu)、缺點，對具有純滯后特性的溫度對象提出一種改進的模糊控制方法。通 過數(shù)字仿真表明該方法對空調(diào)機溫度的控制具有超調(diào)小 (可達到無超調(diào) )、調(diào)節(jié)時間短、魯棒性好等優(yōu)點。本文的最后，通過對實物實驗結(jié)果可以看出，本文所提出的改進的模糊控制算法對非線性、具純滯后環(huán)節(jié)對象的控制是很有效的。該軟件基于 Windows20210/xp 平臺，人機界面友好，易于用戶操作。設(shè)計的空調(diào)機溫度控制的精確性，使用方 便，功能齊全。 目錄 ........................................................................................................... 3 前言 ........................................................................................................... 4 1 MCS51 單片機簡介 .............................................................................. 7 芯片的引腳描述 .......................................................................... 7 MSC51 單片機中央處理器 ..................................................... 10 2 溫度控制系統(tǒng)的實現(xiàn) ......................................................................... 12 總體設(shè)計 .................................................................................... 12 信號采樣電路設(shè)計 .................................................................... 13 溫度采樣電路設(shè)計 .......................................................... 13 單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計 .................................................. 15 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 .................................................................... 17 A/D 轉(zhuǎn)換的常用方法 ...................................................... 17 A/D 轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) ........................................... 18 ADC0809 的主要特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu) .................................. 18 ADC0809 管腳功能及定義 .............................................. 19 ADC0809 與 8031 的接口電路 ........................................ 21 軟件系統(tǒng)的初始化程序 ............................................................ 21 軟件 程序的主循環(huán)框架 ............................................................ 22 校準(zhǔn)程序 .................................................................................... 24 3 控制算法的研究 ................................................................................. 26 PID 算法的研究 ......................................................................... 26 模糊控制系統(tǒng)設(shè)計 .................................................................... 26 模糊控制算法 .................................................................. 27 模糊控制的基本概念 ...................................................... 28 模糊控制過程 .................................................................. 29 總結(jié) ......................................................................................................... 34 致謝 ......................................................................................................... 35 參考文獻 ................................................................................................. 36 空調(diào)機的溫度控制 系統(tǒng) 1 前言 控制菌種生長環(huán)境的設(shè)施和設(shè)備由功能簡單、單一的 氣候箱發(fā)展成現(xiàn)在控制復(fù)的人工氣候室，這對于研究在人工模擬自然生態(tài)環(huán)境中生長因素對菌種生長的提供了必要的條件和能夠繼續(xù)深入研究的基礎(chǔ)。部分氣候室采用中央空調(diào)控制溫度，但中央空調(diào)同樣存在成本高低精度的問題，且存在不同氣候室同時向主機提出兩種不同運行式請求，導(dǎo)致系統(tǒng)失控的可能，因此，此種車間的控溫方法也存在缺陷。本文提出了一種以普通壁掛式空調(diào)來調(diào)節(jié)人工氣候室溫度的新方法，加以合理智能算法可以有效地對溫度進行高精度恒溫控制，而且成本較低，操作方便。實現(xiàn)溫度恒溫化，更好的來滿足菌種的生長溫度。它只能滿足人們一般的需求，溫控精度也不高，對更高的溫度需求不能滿足。 培養(yǎng)菌種的培養(yǎng)車間需要較高的溫度精度，它的溫度控制一般是由空調(diào)機來實現(xiàn) 的，而現(xiàn)今空調(diào)機的控溫精度不高，一般在 2～ 3度左右，誤差比較大。來實現(xiàn)空調(diào)機高精度的控制。這可以用電接水銀溫度計 (WXG 型 )進行測量。從而用微處理器來實現(xiàn)對空調(diào)機的高精度溫度控制。 本課題的研究意義 ： ○ 1 要使菌種培育更好，就必須有一流的生長條件和環(huán)境。但是溫度控制的精度還是不高，這就必須對空調(diào)機進行改進，實現(xiàn)對溫度高精度控制。只要設(shè)定運行曲線后，就可連續(xù)自動地運行，按照給定曲線同時調(diào)節(jié)溫度，并保存實際運行的參數(shù)和設(shè)定參數(shù)。而且外界的氣候的變化也會對室內(nèi)的溫度產(chǎn)生影響。培養(yǎng)車間能夠在任意時候模擬任意的氣候條件，而且溫度要能夠嚴格按照給定曲線變化，要求具有保護功能。 ○ 2 系統(tǒng)的控制算法采用智能控制算法，溫度的控制精度要求為 177。 ○ 4 下位機具有實時控制功能，在上位機出現(xiàn)故障的時候可以實施單獨控制，并且可靠性要高。 ○ 2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計，介紹主要硬件的選型及其主要特點，溫度傳感器 Pt100 采樣以及信號放大處理，信號調(diào)理與 A/D 轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計，低壓線性穩(wěn)壓器的電路設(shè)計，片機接口電路的設(shè)計以及電路的總體設(shè)計等。包括基本始終模塊的應(yīng)用，E2ROM 存儲器 x25043/45 的應(yīng)用，數(shù)碼顯示管的應(yīng)用以及按鍵等的實現(xiàn)。 ⑤ 總結(jié)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，介紹了使用現(xiàn)狀以及未來的改進和發(fā)展 方向。其中方型封裝的 CHMOS 芯片有44只引腳，但其中 4 只引腳（標(biāo)有 NC 的引腳 1 2 34）是不使用的。 圖 MCS51的邏輯符號圖 如圖，是。 下面按其引腳功能分為四部分敘述這