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《溫度系統(tǒng)模糊pid控制及仿真》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要模糊PID的溫度控制系統(tǒng)具有真正的智能化和靈活性,越來(lái)越多的溫度控制系統(tǒng)都基于模糊PID算法而設(shè)計(jì)。隨著控制對(duì)象變得復(fù)雜,應(yīng)用常規(guī)PID溫度控制精度和魯棒性降低。當(dāng)控制對(duì)象很復(fù)雜的情況下,常規(guī)PID溫度控制器已經(jīng)不再適用了,為了提高對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的控制性能,要使用模糊PID溫度控制器。一種將PID控制與模糊控制的簡(jiǎn)便性、靈活性、以及魯棒性融為一體,構(gòu)造了一個(gè)模糊PID溫度控制器。本文設(shè)計(jì)了一種基于模糊PID的溫度控制系統(tǒng),以AT89C51單片機(jī)為核心,主要做了如下幾方面的工作:首先介紹了模糊PID控制理論基礎(chǔ),其次進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以及硬件選擇,最后進(jìn)行系統(tǒng)的軟
2、件設(shè)計(jì)以及仿真。關(guān)鍵詞:模糊PID;AT89C51單片機(jī);溫度控制;仿真AbstractFuzzyPIDtemperaturecontrolsystemwithrealintelligenceandflexibility,moreandmoretemperaturecontrolsystemsaredesignedbasedonfuzzyPIDalgorithm.Withthecontrolobjectbecomescomplicated,usingconventionalPIDtemperaturecontrolaccuracyandrobustnessoft
3、helower.Whenthecontrolobjectisacomplexsituation,conventionalPIDtemperaturecontrollerisnolongerapplied,inordertoimprovethecontrolperformanceofcomplexsystems,tousethefuzzyPIDtemperaturecontroller.AwaytoPIDcontrolandfuzzycontrolofsimplicity,flexibility,androbustnessoftheintegration,weco
4、nstructedafuzzyPIDtemperaturecontroller.Thisdesignpresentsafuzzy-basedPIDtemperaturecontrolsystemtoAT89C51SCM,madethefollowingmainareasofwork:firstintroducethetheoryoffuzzyPIDcontrol,secondforthehardwaredesignandhardwaredesign,andfinallytothesystemsoftwaredesignandsimulation.Keywords
5、:FuzzyPID;AT89C51SCM;temperaturecontrol;simulation目錄第一章緒論11.1選題背景及其意義11.2概述11.3溫度測(cè)控技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀11.3.1定值開(kāi)關(guān)控溫法21.3.2PID線性控溫法21.3.3智能溫度控制法2第二章模糊PID控制理論42.1PID控制器42.1.1PID控制的發(fā)展42.1.2PID控制理論42.1.3PID控制算法52.2模糊控制原理72.2.1模糊控制系統(tǒng)的基本概念72.2.2模糊控制系統(tǒng)的組成72.2.3模糊控制的基本原理82.3模糊PID復(fù)合控制算法92.3.1模糊PID復(fù)合算法92.
6、3.2模糊PID算法運(yùn)用10第三章模糊PID溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)143.1系統(tǒng)硬件電路構(gòu)成143.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及系統(tǒng)總電路圖143.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則143.2.2系統(tǒng)總電路圖153.3單片機(jī)的選擇153.4溫度傳感器的選擇193.4.1DS18B20簡(jiǎn)介193.4.2DS18B20的性能特點(diǎn)203.4.3DS18B20的管腳排列213.4.4DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)213.4.5DS18B20的測(cè)溫原理223.5數(shù)碼管輸出223.6鍵盤(pán)接口電路233.7蜂鳴電路243.8外部存儲(chǔ)模塊243.9電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊25第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)274.1主程序模塊274.2溫
7、度傳感器DS18B20模塊274.3LED顯示模塊294.4鍵盤(pán)控制模塊29第五章系統(tǒng)的仿真315.1仿真工具315.2MATLAB及其模糊邏輯工具箱和仿真環(huán)境315.2.1MATLAB概況315.2.2模糊邏輯工具箱315.3模糊PID的仿真325.3.1控制對(duì)象模型325.3.2MATLAB仿真335.4仿真結(jié)果與分析35結(jié)論37參考文獻(xiàn)38附錄39附件一:部分源程序391.DS18B20相關(guān)子程序392.LED相關(guān)子程序393.按鍵相關(guān)子程序40附件二:英文文獻(xiàn)43附件三:系統(tǒng)總電路圖51第一章緒論1.1選題背景及其意義在人類(lèi)的生活環(huán)境中,溫度扮演著極其重
8、要的角色。無(wú)論你生活在哪