【正文】 .........................................................1 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 ..................................................................................................................2 恒溫控制系統(tǒng)的組成 ............................................................................................................2 系統(tǒng)工作原理 .......................................................................................................................3 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .........................................................................................................................4 單片機(jī) AT89S52介紹 ............................................................................................................4 AT89S52 主要性能參數(shù) ..................................................................................................4 AT89S52 引腳圖 ................................................................................................................5 AT89S52 存儲(chǔ)器配置 ........................................................................................................7 溫度傳感器 ............................................................................................................................9 DS18B20 的簡(jiǎn)介 ................................................................................................................9 DS18B20 的測(cè)溫流程 ......................................................................................................12 溫度顯示模塊 .....................................................................................................................12 溫度控制模塊 .....................................................................................................................13 溫度控制原理 ..................................................................................................................13 光電耦合器功能 .............................................................................................................13 報(bào)警和按鍵電路 .................................................................................................................14 直流穩(wěn)壓電源 .....................................................................................................................15 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .........................................................................................................................16 主程序流程 ..........................................................................................................................16 模糊 PID 控制模塊 .............................................................................................................17 模糊 PID 控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................................17 輸入量的模糊化 .............................................................................................................17 模糊 PID 控制規(guī)則的設(shè)計(jì) ...........................................................................................18 模糊量的清晰化 .............................................................................................................20 鍵盤(pán)管理模塊 .....................................................................................................................21 顯示模塊 .............................................................................................................................22 溫度控制模塊 .....................................................................................................................23 溫度越限報(bào)警模塊 .............................................................................................................24 5 恒溫控制箱控制算法研究與仿真 .........................................................................................25 恒溫系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 ..........................................................................................................25 模糊 PID 控制算法與仿真 ...............................................................................................26 本章小結(jié) .............................................................................................................................29 6 設(shè)計(jì)總結(jié) ................................................................................................................................29 致 謝 .........................................................................................................................................30 參考文獻(xiàn) .....................................................................................................................................31 1 基于模糊 PID 算法的恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2020 級(jí) 自動(dòng)化專業(yè)：賴海清 指導(dǎo)教師： 何瑩 講師 1 緒論 設(shè)計(jì)背景及意義 溫控技術(shù)無(wú)論是在工業(yè)生產(chǎn)，還是日常生活中都起著非常重要的作用。在控制算法上，由于傳統(tǒng)的 PID 算法其參數(shù)設(shè)定后，系統(tǒng)的運(yùn)行、控制環(huán)境的變化、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)發(fā)生變化而導(dǎo)致系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型發(fā)生改變時(shí)，這些參數(shù)不能進(jìn)行適應(yīng)性地改變。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 基于模糊 PID 算法的恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 系（院）：物理與機(jī)電工程學(xué)院自動(dòng)化系 專 業(yè)：自動(dòng)化 班 級(jí)： 級(jí) 指導(dǎo)教師姓名及職稱： 講師 起止時(shí)間： 2020 年 10 月 —— 2020 年 5 月 （教務(wù)處制表） 基于模糊 PID算法的恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要： 在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度控制通常具有單向性、滯后性、大慣性和時(shí)變性的特點(diǎn)，所以實(shí)現(xiàn)溫度控制的快速性和準(zhǔn)確性，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì) 以恒溫水箱為被控對(duì)象，以單片機(jī)為控制器設(shè)計(jì)一恒溫控制系統(tǒng) ， 恒溫范圍為 40℃ ~90℃中的某一溫度值 ,溫度誤差在 ℃ 以內(nèi) 。而模糊控制其優(yōu)點(diǎn)是不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，而根據(jù)人工控制規(guī)律控制決策表，然后由該表決定控制量的大小，將模糊控制和 PID控制結(jié)合起來(lái)，即可得到模糊控制靈活而適應(yīng)性強(qiáng)，又可得到PID控制精度高、靜態(tài)性能好的優(yōu)點(diǎn)。在冶金、石 油、化工、電力和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等行業(yè)，溫度是極為重要而又普遍的熱工參數(shù)之一，在普通家庭里熱水器、電飯煲、電烤箱等依賴于溫控技術(shù)的