【正文】 按鈕，回到文檔，程序文件就添加完畢了。首先來熟悉一下上面第一個圖中區(qū)域⑦的運(yùn)行工具條。 工具條從左到右依次是“Play”、“Step”、“Pause”、“Stop”按鈕，即運(yùn)行、步進(jìn)、暫停、停止。如果我們已經(jīng)觀察到了結(jié)果就可以點擊“Stop”來停止運(yùn)行。 圖53 仿真加載程序圖 軟件調(diào)試 水管壓力顯示的仿真為了能夠?qū)崿F(xiàn)仿真，在仿真時用滑動變阻器來模擬水管水壓。在調(diào)節(jié)電阻值的時候，顯示管上所顯示的值隨之變化。用戶通過開閉【啟停鍵】來控制系統(tǒng)的開關(guān)，當(dāng)開關(guān)【啟停鍵】未合上時，系統(tǒng)不工作。如圖55所示。單片機(jī)把信息輸入DAC0832后將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，通過變頻器后調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，用來保持恒定的水壓。系統(tǒng)設(shè)定的開始恒壓值是150。合上設(shè)置鍵后，按增一鍵一下，數(shù)值增加5，減一鍵一下，數(shù)值減少5。如圖57所示，按可三下增一鍵后顯示165。并將數(shù)值PID算法應(yīng)用到變頻恒壓供水控制器中，使得用戶在使用時更加方便快捷。當(dāng)然由于自己能力所限和時間的緊迫，這個設(shè)計還有很多缺陷，無法應(yīng)用于實際，在電路設(shè)計方面也有考慮不足，由于沒能做出實物，還無法對電路進(jìn)行調(diào)試。7 總結(jié)與體會經(jīng)歷兩個多月的時間，本次畢業(yè)設(shè)計：基于單片機(jī)的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計已經(jīng)圓滿完成。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我基本上掌握了一般的設(shè)計步驟：首先明確設(shè)計任務(wù)，以及工業(yè)生產(chǎn)和社會生活所要求控制達(dá)到的具體的技術(shù)指標(biāo)通過討論思考及必要的簡單實驗和實際考查完成對總體工業(yè)生產(chǎn)實際系統(tǒng)的了解；進(jìn)而要對整個設(shè)計系統(tǒng)經(jīng)過深入的方案論證、計算以及聯(lián)系實際的生產(chǎn)工況、生產(chǎn)條件、企業(yè)經(jīng)濟(jì)等一系列條件，確立自己的設(shè)計方案，然后就是對自己確立的方案進(jìn)行硬件實現(xiàn)，包括所用元器件選型，以及控制部分整個單片機(jī)系統(tǒng)的硬件選型與設(shè)計。針對這種情況，我們可以考慮再在原有供水設(shè)備的基礎(chǔ)上，附加一個小氣壓罐和一臺穩(wěn)壓水泵組成一個副系統(tǒng)。8 謝辭在本次畢業(yè)設(shè)計過程中我的指導(dǎo)教師陳永強(qiáng)老師給予了我無私的幫助與耐心的指導(dǎo)，期間解決了我在設(shè)計過程中的許許多多的疑問，同時對于自己設(shè)計過程中的某些知識盲點也耐心地給予講述，從而使得自己的畢業(yè)設(shè)計能順利完成。同時，整個設(shè)計過程得到了信息工程系的大力幫助，提供了很好的設(shè)計環(huán)境，開放了系里的機(jī)房，使得自己不論在收集資料還是做實驗、撰寫設(shè)計論文等方面都很方便。當(dāng)然，設(shè)計的評閱也花費了老師們很大的精力，并且對于自己整個設(shè)計的不足之處，也給予了熱心的指正。9 參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，[2] 王曉君，安國臣．MCS51及兼容單片機(jī)原理與選型[M]．北京：電子工業(yè)出版社，[3] 盧京潮．自動控制原理[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，[4] 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0x40 //自動運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)志define SetWp 0x49 //設(shè)置水管水壓值狀態(tài)標(biāo)志define KeyCodeUP 0xff define KeyCodeDW 0xa0define KeyCodeFree 0xf3 define KeyCodeRun 0x02define KeyCodeNONE 0x02sbit KeyUP =P0^4。sbit KeySet =P0^6。sbit EnDACout =P3^3。 //高有效，為高表示ADC0809可以輸出數(shù)據(jù)sbit StartADC=P3^5。 //高有效，為低表示轉(zhuǎn)換沒完成sbit Motor1EN=P3^6。 //副電機(jī)使能sbit WorkLED=P0^4。 //共陽極LED字型碼static char LEDCodeTable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。//{0x08,0x01,0x02,0x04}。//void LEDisplay()。void IntDataToLED(uint dat)。void OutDAC(uint dat)。void KeyPro(void)。2),include uchar KeyCodeNew=KeyCodeNONE。 //按鍵輸入值//bit NewKeyIn=0。 //放置各個LED原值碼 uchar LEDCode[4]。 //用于定時uchar WorkState=Free。 //全局臨時變量uint tempINT。 //記錄LED點亮位置int WaterPctr=150。 //當(dāng)前水管內(nèi)的水壓 int WaterPset=150。 IntDataToLED(WaterPset)。 while(1) {// if((Time10MS % 50300)==0) if((Time10MS % 15)==0) //調(diào)節(jié)按鍵掃瞄處理程序 { KeyPro()。 // WorkLED=~WorkLED。 //確保主電機(jī)打開 if((Time10MS % 10)==0) //調(diào)節(jié)采樣頻率 { WaterPnow=SampleADC()。 BCDtoLED()。 } break。 BCDtoLED()。 //設(shè)置完就進(jìn)入自動運(yùn)行 break。 //關(guān)掉主電機(jī) Motor2EN=OFF。 //F LEDCode[1]=0x70。 //E LEDCode[3]=0x79。 } default: { WorkState=Free。 } } }}void PIDpro(void){ //以下是副電機(jī)的控制策略 if(WaterPnow (WaterPset/4)) { Motor2EN=ON。 } //以下是主電機(jī)的控制策略 if(WaterPnow (WaterPset/2)) { WaterPctr=0xff。 } else //變功率輸出變頻輸出變化控制電壓 { WaterPctr=WaterPset WaterPnow。}void Init_Device(void){ TH0=0xd8。 TR0=1。 P0=0。 P3=0xff。 StartADC=Lo。 //允許定時器0、1中斷 ET0=1。 //清除中斷標(biāo)志 TH0=0xd8。// TH0=0xb1。 Time10MS++。 0xf0。 // tempCharamp。 // tempChar|=LEDSelTable[LEDCNp]。 //選擇要點亮的LED位 P0=LEDSelTable[LEDCNp]。 //輸出字型碼 if (LEDCNp 3) //實現(xiàn)輪流點亮 LEDCNp=0。 //放置各個LED原值碼 //uchar LEDCode[4]。 for(i=0。i++) LEDCode[i]=LEDCodeTable[LEDValue[i]]。 char i。i=0。 temp/=10。 //禁止DAC接收數(shù)據(jù) P2=0xff。// StartADC=Lo。 StartADC=Hi。 StartADC=Lo。 while(!ADCp)。 // delay(2)。 //讀出數(shù)據(jù) EnADCin=OFF。}void OutDAC(uint dat){ EnADCin=OFF。 //允許DAC接收數(shù)據(jù) P2=dat。 //禁止DAC接收數(shù)據(jù)}void KeyPro(void) //按鍵掃瞄處理 { if(KeyRunStop) { WorkState=Free。 //測試之用 return。 } else WorkState=AutoRun。 if(!KeyUP) { while(!KeyUP)。 } else if(!KeyDW) { while(!KeyDW)。 // WorkLED=~WorkLED。} 附3 外文文獻(xiàn)翻譯譯文PID控制1 介紹PID控制器是反饋控制的最常見形式。在今天的過程控制業(yè)中, 超過95%的控制回路是PID類型, 多數(shù)實際上是PI控制。控制器被隱藏在許多其他控制系統(tǒng)下面。許多經(jīng)典的控制策略, 譬如模型有預(yù)測性的控制。PID控制器在每個控制工程師的應(yīng)用實例里都能經(jīng)常見到。在工業(yè)控制過程中，目前采用最多的控制方式仍然是PID方式。由于PID控制器具有簡單而固定的形式，在很寬的操作條件范圍內(nèi)，另一方面是因為PID控制器允許工程技術(shù)人員以一種簡單而直接的方式來調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能。 微處理器對PID控制器有著強(qiáng)烈的影響。這就有機(jī)會擴(kuò)展其他的特點：像自動定調(diào), 獲取預(yù)定, 和連續(xù)的適應(yīng)。 PID算法的描述: （11）這里y 是被測量的處理可變量,r 參考可變量,u 是控制信號，e是控制誤差 。控制信號包含三個量，Pterm，Iterm，Dterm，控制器的參數(shù)包括比例系數(shù)K，整體時間Ti和Td。圖中舉例。在參數(shù)值方面作一下改變，即可預(yù)測下一時間的走向問題。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在控制工程中，用計算機(jī)PID控制算法來實現(xiàn)數(shù)字PID控制器，組成計算機(jī)控制系統(tǒng)。這是模擬PID控制器中所無法實現(xiàn)的。在各個控制階段采取各種控制方法，以此來獲得控制目標(biāo)。離散的PID表達(dá)式為： （12）當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的是控制量的增量(如驅(qū)動步進(jìn)電機(jī))時，可由式(12)導(dǎo)出提供增量的PID控制算法?？梢钥闯?，由于一般計算機(jī)控制系統(tǒng)采用恒定的采樣周期T，一旦確定了KP，KI，KD，只要使用前后三次測量值的偏差，即可有(14)求出控制增量。對應(yīng)閥門實際位置的控制量，目前采用較多的是利用如上算式并通過執(zhí)行軟件來完成。表示在比例控制中總存在有一種穩(wěn)定狀態(tài)誤差。圖 說明增加積分式的作用。相比較，波動繼續(xù)增大.圖 舉例說明增加輸出的方法的效果。當(dāng)輸出時間過長時，導(dǎo)出時間將被阻值再一次增加，減少也是一樣。用簡單的方法解釋，如果預(yù)測時間Td太大，導(dǎo)出將沒有影響。當(dāng)Td比1S（六分之一的周期時間）大的時候，輸出的作用停止是有效的。 PID更好的系統(tǒng)，但是，實際上一個好控制器，必需得有一個好的PID控制器。 凝固點衡量和2 DOF 調(diào)諧許多問題與反饋本身是緊密地聯(lián)系在一起的。3 過濾和凝固點的衡量微分對噪聲總是敏感的。以下的例子可以有力的說明。信號的導(dǎo)數(shù)是針對噪音的信號比率為原始的信號是1倍，但噪音的信號比率是被區(qū)分的。從一種積分作用控制器來看，是有必要限制積分范圍的，以得到高頻率。由（15）的f得到的近似值，可以解釋為理想的積分sTd 過濾了由一個以時間常數(shù)Td/N的優(yōu)先處理的系統(tǒng)。但是,這種獲取,限制了KN 。高頻率獲取的進(jìn)一步測量y對控制裝置輸出u 的一種PID 控制器與近似積分是這種控制器有穩(wěn)定的輸入由于在高頻率， 因而決定從強(qiáng)度問題討論,這可能有另外達(dá)到低通過濾的控制信號這里Tf 是過濾器時間常數(shù)。如果選擇時間，T f＝Td/N是適當(dāng)?shù)倪x擇?？刂破饕部赡鼙粚嵤拖? (16)這個結(jié)構(gòu)的好處, 我們能將其開發(fā)設(shè)計為一種理想的PID控制器和使用一種設(shè)計程序方法。設(shè)定點權(quán)衡當(dāng)使用提供的控制規(guī)則時，參考信號的變化會在控制信號上產(chǎn)生波