TOP23毕业设计_基于模糊PID算法的恒温控制系统设计.doc文档免费在线阅读

将两种控制方式进行对比，分析各自的特点与不足。

模糊控制算法与仿真为达到满意的控制效果，使系统的响应速度及温度稳定，在对模糊规则进行设计时，将误差信号及误差的变化量分别划分为七个范围，因此其模糊规则的数目为条，也划分为七个范围。

这样，整个模糊系统构成了个输入输出的系统。

其系统的结构图如图所示。

图模糊控制系统结构图根据以上划分，以及在第章中的理论论述，可以将模糊控制器的输入和输出的隶属度函数用下图表示。

图输入的隶属度函数图输入的隶属度函数图输出的隶属度函数同样可以设计出三个输出的隶属度函数，如下图所示。

图输出的隶属度函数图输出的隶属度函数图输出的隶属度函数图输出的隶属度函数在模糊控制中数器，串性通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下个中断或硬件复位为止。

引脚图图引脚结构口口为个位漏级开路双向，个位定时计数器，个向量级中断结构，全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，可降至的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止的工作，但允许，定时计八个中断源全双工串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒可提供以下标准功能字节闪存器，字节内部，个口线，看门狗定时器，个数据指针与单片机产品兼容字节在系统可编程存储器次擦写周期全静态操作三级加密程序存储器个可编程口线三个位定时器计数器糊控制规则模糊量化处理传感器执行机构被控对象采用对主控芯片产生的控制信号进行放大，经过模糊对可控硅进行控制。

反馈通道采用的做测温传感器。

单片机介绍主要性能参数为主控芯片，前向通道采用可控硅做执行元件，反馈通道则是采用了作测温元件。

在系统设计工程实践上，前向通道的主控芯片和执行元件之间需加个隔离放大电路，计算控制变量非模糊化处理模糊推理决策模动电路可控硅组成的开环系统基础上加上了温度检测电路，从而组成闭环控制系统。

在进行系统实现时，从精度高使用安全系统硬件简单使用操作方便的角度出发，选择高可靠性的器件和电路方案本设计采用具体工作原理见，其将自适应的控制可控硅触发线路中的偏置电压，从而实现自动控制温度。

模糊控制器微处理器给定值图模糊控制原理框图系统硬件设计本系统的设计是根据闭环控制原理设计的，在由单片机驱流电源的电压可根据需要连续可调。

而只要改变可控硅管的导通时间便可改变加热线功率，以达到调节温度的目的。

系统在信号放大模块中采用模糊控制，其工作原理框图如图所示。

在信号放大模块中采用模糊自动启动可控硅加温，使温度上升。

当温度上升到下限温度以上时，停止加温。

电热炉的供电电压是经可控硅整流电源提供的，它的电压连续可调。

当调整可控硅触发线路中的偏置电压，即改变了可控硅导通角，于是可控硅整动电路电热丝测温电路单片机驱动电路可控硅电炉炉温测温电路输入输出设备系统工作原理本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能当温度低于设定下限温度时，系统系统还带有输入输出设备，通过键盘输入设备，可随意输入之间的设定温度，输出设备可显示温度的设定值与实际温度值，使用简单。

其总体硬件框图如图图功能硬件框图单片机产生控制号信号放大功率驱入设定值。

系统总体设计方案恒温控制系统的组成本系统设计成个温度闭环控制系统，主回路由单片机放大电路驱动电路和电加热丝组成。

反馈回路由电路组成。

其原理框图如下图图系统原理框图另外，信号送入单片机中进行处理，组成测量电路的元器件类型的选择和被控温度及精度等级有关。

输出电路用来输出数字信号，利用键盘可以实现人与系统之间的联系。

单片机系统可用数码管显示温度的实际值和预设值，可用键盘输以内，要求采用合适的控制算法。

本系统的主电路以单片机为核心，用来存储数据和程序，并进行系列的运算和处理。

过程输入输出通道由测量电路和输出电路等构成，其中测量电路功能为将测量到的信号经过处理变成数字容及要求本课题要求以恒温水箱为被控对象，以单片机为控制器设计恒温控制系统，恒温水箱的设定温度通过系统的键盘输入，温度设定值与箱体内的实际温度可实时显示。

要求恒温范围为中的温度值，温度误差在部分，在各个领域得到了广泛的应用，用单片机进行实时系统数据处理和控制，保证系统工作在最佳状态，提高系统的控制精度，有利于提高系统的工作效率。

本系统采用单片机编程实现模糊算法进行温度控制。

设计内容部分，在各个领域得到了广泛的应用，用单片机进行实时系统数据处理和控制，保证系统工作在最佳状态，提高系统的控制精度，有利于提高系统的工作效率。

本系统采用单片机编程实现模糊算法进行温度控制。

设计内容及要求本课题要求以恒温水箱为被控对象，以单片机为控制器设计恒温控制系统，恒温水箱的设定温度通过系统的键盘输入，温度设定值与箱体内的实际温度可实时显示。

要求恒温范围为中的温度值，温度误差在以内，要求采用合适的控制算法。

本系统的主电路以单片机为核心，用来存储数据和程序，并进行系列的运算和处理。

过程输入输出通道由测量电路和输出电路等构成，其中测量电路功能为将测量到的信号经过处理变成数字信号送入单片机中进行处理，组成测量电路的元器件类型的选择和被控温度及精度等级有关。

输出电路用来输出数字信号，利用键盘可以实现人与系统之间的联系。

单片机系统可用数码管显示温度的实际值和预设值，可用键盘输入设定值。

系统总体设计方案恒温控制系统的组成本系统设计成个温度闭环控制系统，主回路由单片机放大电路驱动电路和电加热丝组成。

反馈回路由电路组成。

其原理框图如下图图系统原理框图另外，系统还带有输入输出设备，通过键盘输入设备，可随意输入之间的设定温度，输出设备可显示温度的设定值与实际温度值，使用简单。

其总体硬件框图如图图功能硬件框图单片机产生控制号信号放大功率驱动电路电热丝测温电路单片机驱动电路可控硅电炉炉温测温电路输入输出设备系统工作原理本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能当温度低于设定下限温度时，系统自动启动可控硅加温，使温度上升。

当温度上升到下限温度以上时，停止加温。

电热炉的供电电压是经可控硅整流电源提供的，它的电压连续可调。

当调整可控硅触发线路中的偏置电压，即改变了可控硅导通角，于是可控硅整流电源的电压可根据需要连续可调。

而只要改变可控硅管的导通时间便可改变加热线功率，以达到调节温度的目的。

系统在信号放大模块中采用模糊控制，其工作原理框图如图所示。

在信号放大模块中采用模糊具体工作原理见，其将自适应的控制可控硅触发线路中的偏置电压，从而实现自动控制温度。

模糊控制器微处理器给定值图模糊控制原理框图系统硬件设计本系统的设计是根据闭环控制原理设计的，在由单片机驱动电路可控硅组成的开环系统基础上加上了温度检测电路，从而组成闭环控制系统。

在进行系统实现时，从精度高使用安全系统硬件简单使用操作方便的角度出发，选择高可靠性的器件和电路方案本设计采用为主控芯片，前向通道采用可控硅做执行元件，反馈通道则是采用了作测温元件。

在系统设计工程实践上，前向通道的主控芯片和执行元件之间需加个隔离放大电路，计算控制变量非模糊化处理模糊推理决策模糊控制规则模糊量化处理传感器执行机构被控对象采用对主控芯片产生的控制信号进行放大，经过模糊对可控硅进行控制。

反馈通道采用的做测温传感器。

单片机介绍主要性能参数与单片机产品兼容字节在系统可编程存储器次擦写周期全静态操作三级加密程序存储器个可编程口线三个位定时器计数器八个中断源全双工串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒可提供以下标准功能字节闪存器，字节内部，个口线，看门狗定时器，个数据指针，个位定时计数器，个向量级中断结构，全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，可降至的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止的工作，但允许，定时计数器，串性通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下个中断或硬件复位为止。

引脚图图引脚结构口口为个位漏级开路双向口，每脚可吸收门电流。

当口的管脚第次写时，被定义为高阻输入。

能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据地址的低八位。

在编程时，口作为原码输入口，当进行校验时，输出原码，此时外部必须被拉高。

口口是个内部提供上拉电阻的位双向口，口缓冲器能接收输出门电流。

口管脚写入后，被内部上拉为高，可用作输入，口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在编程和校验时，口作为低八位地址接收。

口口为个内部上拉电阻的位双向口，口缓冲器可接收，输出个门电流，当口被写时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

口当用于外部程序存储器或位地址外部数据存储器进行存取时，口输出地址的高八位。

在给出地址时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，口输出其特殊功能寄存器的内容。

口在编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

口口管脚是个带内部上拉电阻的双向口，可接收输出个门电流。

当口写入后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，口将输出电流，这是由于上拉的缘故。

口也可作为些特殊功能口，如下表所示表口第功能表引脚第功能串行口输入端串行口输出端外部中断请求输入端，低电平有效外部主要内容是通过使用常规数字算法对恒温系统进行控制，分析常规的控制效果以及局限性同时使用模糊控制算法对该系统进行控制，分析系统响应曲线。

将两种控制方式进行对比，分