模糊控制的温度控制系统论文 毕业设计

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1、摘要随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度控制系统的设计与研究有十分重要的意义。本次设计的目的在于学习与了解单片机系统开发的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制热敏电阻，把温度信号通过放大电路从数字温度传感器传递到单片机上。并通过RS485总线和上位机进行数据处理。上位机数据处理之后，下位机发出控制信息来改变控制执行模块的状态，使温度回到控温范围以内。由于控制方法多种多样，本设计采用PID控制。塑

2、料薄膜是一种对温度非常敏感的材料，要求烫封温度误差小于±5℃，为了提高制袋质量，本文设计了模糊PID控制器，并在相应的温度控制系统硬件、软件平台上实现了该控制算法，将烫封温度稳态误差缩小到±0.1℃以内。关键词：热敏电阻;PID控制;模糊PID控制ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmoderninformationtechnology,temperaturemeasurementandcontrolsystemsplayanincreasinglyimportantroleinindustry,agricu

3、ltureandpeople'sdailylife，whichgreatlyimpactthepeople‵slives,sothedesignandresearchoftemperaturecontrolsystemIsgreatlysignificant.ThisdesignisaimedatstudyingandunderstandingthebasicprocessofSCMsystemdevelopment.Thedesignadoptamicrocontrollerasdataprocessingandcontrolunit,

4、inordertocarryoutdataprocessing,SCMcontrolthermistorandtransmitthetemperaturesignalthroughthebussinglefromthermistortotheMCU.ThroughRS485busandthehostcomputerfordataprocessing.AfterprocessingComputerdata,machine-issuedundertransmitcontrollinginformationtochangethestatusof

5、controllingmodulesothatmakethetemperaturereturntothescopeofthetemperaturecontrol.Ascontrolmethodsarediversified,weusethemethodofPID.Thematerialofplasticfilmisverysensitivetotemperature.ThethesisdesignsaFuzzy-PIDcontroller,experimentsproveit’sveryeffective.Andthetemperatur

6、eerrorreducesto±0.5℃.Keywords：thermistor;PIDControl;Fuzzy-PIDControl目录绪论11.1课题来源和背景11.2课题研究目的和意义11.3国内外研究概况、现状和发展趋势21.4课题设计要求及本文主要完成的工作21.4.1设计拟达到的主要目标21.4.2设计具体任务21.4.3设计要求21.4.4技术难点31.5本文主要完成的工作31.6本章小结32方案对比42.1控制方案42.2算法方案52.3本章小结63模糊控制器的设计73.1温度控制73.1.1温控原理73.1.2温度信号

7、检测73.1.3测温电路的工作原理83.1.4控温电路工作原理103.1.5整个温控系统的工作原理103.2模糊控制理论概述113.2.1模糊控制概念113.2.2模糊控制原理123.2.3模糊控制特点123.3模糊PID控制器设计133.3.1模糊PID控制器结构133.3.1模糊控制器的设计133.3.2模糊PID控制算法实现143.4本章小结154控制系统硬件实现164.1系统硬件组成164.2硬件系统总原理框图164.3系统硬件设备介绍174.3.174LS373资料174.3.2A/D转换174.3.3RS485总线资料184.

8、3.4单片机AT89C52204.4通讯电路设计234.4.1通讯标准选择234.4.2实际通讯电路234.5I2C串行扩展电路244.6硬件抗干扰措施254.6.1干扰来源分类254.6.2