左中，比例系数积分时间常数微分时间常数。简单说来，控制器各校正环节的作用如下比例环节成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差旦产生，控制器立即产生控制作用，以减小偏差。比例控制积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数，越大，积分作用越弱，反之则越强。积分控制微分环节反偏差信号的变化趋势变化速率，并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。微分控制位置式算法基本控制器的理想算式为式中控制器也称调节器的输出控制器的输入常常是设定值与被控量之差，即控制器的比例放大系数控制器的积分时间控制器的微分时间。设为第次采样时刻控制器的输出值，可得离散的算式式中，。由于计算机的输出直接控制执行机构如阀门，的值与执行机构的位置如阀门开度对应，所以通常称式为位置式控制算法。位置式控制算法的缺点当前采样时刻的输出与过去的各个状态有关，计算时要对进行累加，运算量大而且控制器的输出对应的是执行机构的实际位置，如果计算机出现故障，的大幅度变化会引起执行机构位置的大幅度变化。数字参数的整定控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定控制器的比例系数积分时间和微分时间的大小。控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单易于掌握，在工程实际中被广泛采用。本设计采用归整定法把对控制台三个参数，转换为个参数，从而使问题明显简化。以达到控制器的特性与被控过程的特性相匹配，满足种反映控制系统质量的性能指标。采样周期选择的原则根据香农采样定理，系统采样频率的下限为，此时系统可真实地恢复到原来的连续信号。从执行机构的特性要求来看，有时需要输出信号保持定的宽度。采样周期必须大于这时间。从控制系统的随动和抗干扰的性能来看，要求采样周期短些。从微机的工作量和每个调节回路的计算来看，般要求采样周期大些。从计算机的精度看，过短的采样周期是不合适的。当系统滞后占主导地位时，应使滞后时间为采样周期的整数倍下表列出了几种常见的被测参数的采样周期的经验选择数据表采样周期的经验数据表被测参数采用周期备注流量优先选用压力优先选用液位温度或纯滞后时间成分参数对系统性能的影响表参数对系统性能的影响参数图作用缺点加快调节，减少稳态误差稳定性下降，甚至造成系统的不稳定因为有误差，积分调节就进行，直至无差消除稳态误差，提高无差度。加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合，组成调节器或调节器。反映系统偏差信号变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用。可以减少超调，减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规蓄料目结合，组成或控制综上所述对系统的性能影响如表所示表和对系统的影响影响稳态性能可以减少静差，但不能消除消除静差，但不能太大配合比例控制，可以减少静差动态性能加快系统速度，但会引起震荡太小会不稳定，太大会影响性能太大和太小都会引起超调量大，过渡时间长。计算程序调节规律的基本输入输出关系可用微分方程表示为式中为调节器的输入误差信号，且温键降温键设置键开始检测独立按键矩阵键盘扫描程序升高温度降低温度液晶显示检测设置键是否按下结束语在刘老师的耐心指导下，经过几个月的不断学习和努力，我的毕业设计终于接近完成了。本次设计基于单片机和的空调温控系统，系统采用单总线技术，按照的通信协议，由主机向发送命令，读取转换的温度，通过算法，可以实现对室内温度的精确调节和控制。本说明书介绍了用单片机控制，和等芯片的使用方法以及各单元电路的设计和单片机的接口技术。最后还给出系统的软件的设计过程，使用了语言进行程序设计。本文是采用模块化的方式进行叙述，对各模块的设计进行了比较详细地阐述。在这几周的时间里，我和指导老师经过了很多次交流，通过和老师的交流使我学会了很多设计技巧及方法有不懂的地方及遇到自己难以解决的问题便向老师请教，老师每次都是不厌其烦的耐心指导我，并步步把我引向成功我在老师那里不仅学到了很多额外的知识，同时也学到了不少解决问题的方式方法，在此我非常感谢帮助过我的指导老师刘老师同时还要感谢教育和指导过我的所有老师，你们给予我的不仅仅是知识，还有你们对知识孜孜不倦的追求精神和对生活的积极向上态度，使我终身受益。我将在以后的工作中继续努力，不断学习，努力提高自己。我愿在未来的学习和研究过程中，以更加丰厚的成果来答谢曾经关心帮助和支持过我的所有领导老师同学和朋友，并表示衷心感谢,经过这次毕业设计，我学了不少的知识，学会了怎样查阅资料和利用工具书，以及熟练地使用仿真软件和开发工具。通过这次毕业设计，我更加深刻地认识到只有将书本与具体的实践相结合，才会有真正的收获，才能巩固自已的所学，认识到自己的不足。参考文献康华光，陈大钦模拟电子电路北京高教育出版社，赵茂泰智能仪器原理及应用北京电子工业出版社，黄贤武，郑筱霞传感器原理与应用成都电子科技大学出版社，高等教育出版社，清源计算机工作室原理图与及仿真北京机械工业出版社，黄坚自动控制原理及其应用北京高等教育出版社，张晓华控制系统数字仿真欲北京机械工业出版社，王幸之，钟爱琴，王雷，王闪系列单片机原理及接口技术北京北京航天大学出版社，李广弟，朱月秀，王秀山单片机基础北京北京航空航天大学出版社，赖寿宏微型计算机控制技术北京机械工业出版社，何立民系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术北京北京航空航天大学出版社，李华主编系列单片机实用接口技术北京北京航空航天出版社，戴佳，戴卫恒单片机语言应用程序设计实例精讲北京电子工业出版社，凌艺春主编电子基本知识及技能北京中国电力出版社，其中为给定值，为被控变量为调节器的输出控制信号为比例系数为积分时间常数微分时间常数。计算机只能处理数字信号，若采样周期为第次采样的输入误差为，且，输出为，算法用的微分由差分代替，积分由代替，于是得到写成递推形式为其中显然，计算只需要保留现时刻以及以前的两个偏差量和。初始化程序初值通过采样并根据参数以及和计算。根据输出控制增量，可求出本次控制输出为本设计采用提出的归调整法，调整参数，主要是为了减少在线整定参数的数目，常常人为假定约束条件，以减少独立变量的个数，令式中称为临界周期。在单纯比例作用下比例增益由小到大，是系统产生等幅振荡的比例增益，这时的工作周期为临界周期，则可以得到式中，从而可以调节的参数只有个。可设计个调整子程序，通过键盘输入改变值，改变运行参数，使系统满足要求。下面对运算加以说明所有的数都变成定点纯小数进行处理。算式中的各项有正有负，以最高位作为符号位，最高位为表示为正数，为表示负数。正负数都是补码表示，最后的计算以原码输出。双精度运算，为了保证运算精度，把单字节位输入采样值和给定值都变成双字节位进行计算，最后将运算结果取成高位有效值输出。输出控制量的限幅处理。为了便于实现对晶闸管的通断处理，的输出现在在之间。大于或小于的控制量都是没有意义的，因在算法上对进行限幅，即的计算公式采用位置式算法，计算公式为第四章空调温度控制系统软件设计系统部件的软件设计方案每个模块的程序结构简单，任务明确，易于编写调试和修改。二程序可读行好，对程序的修改可局部进行，其它部分可以保持不变，便于功能扩充。三对于使用频繁的子程序可以建立子程序库，便于多个模块调用。系统软件设计框图图系统软件设计框图如图所示，根据设计要求，首先要确定软件设计方案，即确定该软件应该完成那些功能其次是规划为了完成这些功能需要分成多少个功能模块，以及每个程序模块的具体任务是什嫫。般划分模块应遵循下述原则每个模块应具有独立的功能，能产生个明确的结果。模块之间的控制参数应尽量简单，数据参数应尽量少。控制参数是指模块进入和退出的条件及方式，数据参数是指模块间的信息交换方式交换量的多少及交换的频繁程度。模块长度要适中。模块太长时，分析和调试比较困难，失去了模块化程序结构的优越性模块太短则信息交换太频繁，也不合适。主程序温度采集模块液晶显示模块键盘扫描模块温度控制模块主程序和子程序流程图设计主程序流程图图主程序设计框图采集温度查询温度温度采集和比较调显示程序键盘输入设定值数据处理温度控制程序要控制温度与设定值相等否是是否主程序开始液晶流程图图显示程序设计框图温度转换子程序流程图图温度转换子程序设计框图延时初始化读取温度值启动温度转换开始初始化跳过读序列号跳过读序列号测试显示屏幕是否忙清除屏幕送显示地址送显示数据返回键盘处理子程序流程图图键盘处理子程序设计框图比例反映系统的偏差，系统旦出现偏差，比例调节立即产生调节作用，用于减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但过大的比例使系统的稳定性