智能pid算法在炉温度控制系统中的运用

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1、万方数据第28卷第8期2011年8月机电工程JournalofMechanical＆ElectricalEn舀neefingV01．28No．8Aug．2011智能PID算法在炉温度控制系统中的运用吴兴纯1，赵金燕1，杨秀莲1，杨燕云2(1．云南农业大学基础与信息工程学院，云南昆明650201；2．云南农业大学国资处，云南昆明650201)摘要：针对工业炉温度控制系统被控参数通常具有时变性、非线性、不确定性等特点，常规PID控制难以满足高精度控制的现状，提出了智能PID算法与PICl684单片机的温度控制系统。

2、系统利用热电偶检测温度，经温度变送器变换为标准电压信号后送A／D0809转换成数字信号，PICl684单片机与设定值比较，单片机执行智能P[D算法并输出控制量去调节可控硅的触发脉冲，从而实现了温度的实时控制。研究结果表明：该控制器具有静态精度高、自适应能力强、可靠性高、抗干扰性强的特点，炉温控制效果良好。关键词：温度控制；智能PID控制；单片机；电加热中图分类号：TP273；TH39文献标志码：A文章编号：1001—4551(2011)08—0948—03ApplicationofintelligentPIDa

3、lgorithminfinancetemperaturecontrolsystemWUXing—chunl，ZHAOJing-yanl，YANGXiu—lianl，YANGYan．yun2(1．CollegeofFoundationandInformation，YunnanAgricultureUniversity，Kunming650201，China；2．DepartmentofAssetsManagement，YunnanAgricultureUniversity，Kunming650201，China)

4、Abstract：Aimingattheproblemsofthetime-varying，nonlinearityanduncertaintyofparametersandthestatusthattraditionalPIDcontrolishardtomeetthehighstableconstant-temperaturerequirement，anewsystembasedonintelligentPIDcontrollerandPICl684microcomputerwaginvestigatedi

5、nindustrialfurnaces．ThissystemusedthermocoupletOmea8ur℃thetemperatureoffurnace．andthetransmittercarriedthesignaltoA／D0809．ThenthePICl684microcomputerachievedthedeviationaccordingtobeinggivenvalues，carriedonanintelligentPIDcontrolandoutputtedthecontrolquantit

6、ytoadjusttheanghofsilicon．Thusthesystemwouldcontroltemperature．Theresultsshowthatthistemperaturecontrolsystemhagthecharacteristicsofstaticaccuracy，adaptability，reliability，andanti-interference．Andgoodeffectsoftem-peratureisachievedbythiscontrollerinelectrich

7、eaters．Keywords：temperaturecontrol；intelligentPIDcontroller；microcontroller；electricheatem0引言电加热炉是科学实验、工业生产等过程中常用的加热设备，由于炉子种类与规格、加热对象的不同，它们所构成的系统千差万别。从控制的角度讲，多数电加热炉具有升温单向性、大惯性、大滞后性和参数时变性等特点，难以用精确数学模型表达⋯，这给传统PID控制带来了困难。而其升温的单向性是一个必须面对的重要问题。在工控系统中，用得最广泛的控制方式是P

8、ID控制；近年来，国内外对智能控制的研究和运用十分活跃，智能技术已成为工业控制的重要组成部分‘2l。智能控制常与传统PID控制结合，它对于不具有精确数学模型的控制对象有着广泛运用。本研究以单片机为线索，针对电加热炉的特点构建了电加热炉温度控制系统，利用智能PID控制算法设计了一个温度在定范围内可调的电加热温度控制系统。1系统原理电加热炉温度控制过程可以用自然降温、程序升温和恒温3个分过