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基于pic单片机的模煳温度控制器设计

基于pic单片机的模煳温度控制器设计

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时间:2018-08-06

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1、!"基于!"&单片机的模糊温度控制器设计基于!"&单片机的模糊温度控制器设计TV:AV>HUZ>V&?[U>?GCIUV:?]^<_@!>V=aHUV:AV>HUZ>V=?[U>?GIIU

2、V:bHIV‘?[!"&$’()**VIV[UV‘;+,-.HUZ>VU>H[Ic‘Z=V>;T@V:?‘VG?]IIUV:H=UV>a]Zdd=?[U>?GHG_?><:V[U<[‘AV>]?>:H[=V;*+,-.’/%e!"&I<[_GV=@?GaUV:AV>HUZ>V=?[U>?G随着现代工业水平的提高!温度控

3、制的对象日益复杂化!越大大简化了外围的硬件电路提高了可靠性$另外它还具有66个来越呈现出非线性"时变"等特点!很难甚至无法对其建立精确"JB端口"$F位中断资源"片内上电复位"延时电路和看门狗电的数学模型#采用以往的线性模型以及!"#控制等经典控制方路等"C!"模块等!丰富的功能和硬件资源!可以很方便实现一法往往很难达到理想的控制效果$另一方面!模糊控制理论作为些实用的系统扩展功能$现代智能控制的分支之一!具有不依赖对象的数学模型!鲁棒性温度传感器采用+,-.系列精密集成电路温度传感器!强%对被控对象的特性变化不敏感&!算法简单容易实现并可以+,-.系列传感器在生产制作过程中已经过校

4、准!其输出的电压利用人的经验知识等传统控制方法不具有的优点!被越来越普线性地与摄氏温度成正比!使用极为方便$灵敏度为$9;9:KJL!遍的应用于现代工业过程控制中$精度在9%FMN9;)M%O..M至P$.9M温度范围内&!重复性好!低!系统构成与硬件设计输出阻抗!线性输出和内部精密校准使其与读出或控制电路接口$%$系统构成简单和方便$本设计使用的+,-.#Q工作温度范围为9MNP系统硬件框图如图$所示!!"&$’()**单片机为控制系统$99M!在设计的温度控制范围F9NR9M内具有很好的线性度$的核心!温度传感器+,-.的采样输出电压信号经变送电路转单片机输出的!4,控制信号通过

5、该模块控制电烙铁芯的换成/0.1的标准电压信号!再将此信号经!"&单片机内部集加热功率$成的$/位23#转换之后作为模糊控制的输入!!"&单片机根键盘输入和温度显示方面!由于!"&单片机"JB口具有较据输入数据通过模糊控制算法计算出控制输出量!转化为!4,大的带负载能力!能满足+S#显示的需要!键盘输入和温度显信号的占空比!由单片机的5&6引脚输出相应的高低电平控制示都采用串行连接$键的处理通过单片机"JB端口对高低电平固态继电器的通断!控制电烙铁芯的实际加热功率!若设定的温转换来实现$数码显示使用单片机串行输出!利用*F+C$’F串J度低于铁板当前的温度或温度超调!则由单片机打开风

6、扇!使铁并转换功能!送入数码管显示$整个电路占用很少的"JB口!结板温度降低$从而实现对铁板温度的控制$构紧凑可靠性高$"模糊控制器设计考虑到被控对象具有非线性"热惯性"时变等特点!用基于对象精确数学模型的常规控制方法如!"#等很难得到满意的控制效果!因此本系统采用模糊控制算法进行温度控制$由于系统具有大惯性的特点%需要有热传导和热平衡的过程&!为了提高系统的快速性和模糊控制的精度!具体控制算法采用了分段控制的方法!即在对被控对象的温度特性有一定的经验知识并进图$控制系统硬件框图温度控制对象为一块$./7)/869::的铁板!利用电烙铁行粗略的实验的基础上!把温度控制过程划分为前段和

7、后段$芯插入铁板内部对其加热$加热点和温度采样点不在同一位置!第一阶段!把系统的工作温度范围F9MNR9M每隔.M划铁板的温度控制和它的热传导及热平衡特性有关!其数学模型分为一个区间!根据经验知识及简单的实验得出每个区间内温具有现代工业控制模型的非线性"大惯性"时变等特点$度大概的超调量T=和达到热平衡所需的时间U!根据设定温度$;6硬件设计TI查表得到T=和U$在温度达到TIOT=之前全功率加热!到达控制核心采用美国,<=>?=@

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