智能PID温控仪的开发-电力电子与电力传动硕士论

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1、北方工业大学硕士学位论文智能PID温控仪的开发研究生：吴涛指导教师：孙德辉专业：电力电子与电力传动2012年5月18日北方工业大学电力电子与电力传动学科责任教授（签字）___________年月日学位论文任务书研究生：吴涛机电工程学院电力电子与电力传动专业网络自动化控制研究方向论文题目：智能PID温控仪的开发（年月日经校学术委员会批准）选题的来源、意义和价值：本课题是实验室自主研发项目，在实验室原有研究基础上，深入研究设计了一款适用标准模拟量、热电偶、热电阻等不同场合下温度控制的智能PID控制仪表。本文主要设计了控制仪表的硬件系统架构，并实现了增量式PID和单神经元PID控制算法。

2、以实验室水箱作为控制对象进行了实际效果验证，基本达到了预期效果。学位论文工作自2010年9月10日起至2012年5月8日止呈交学位论文日期2012年5月23日答辩日期2012年5月30日导师(签字)：____________独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北方工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文

3、版权使用授权书本学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权北方工业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：北方工业大学硕士学位论文摘要温控仪是工业生产中被广泛使用的一种设备，随着我们经济的高速发展，它的需求量也越来越大。从一开始的的指针式模拟仪器仪表到只有A

4、/D功能的数字显示仪表再到如今各式各样的温度、控制仪表的诞生，温控仪得到了迅速的发展。如今的仪表以其简单易于操作的界面，实时自动的控制效果被越来越多的人所接受，具有广阔的发展前景。怎样提高温控仪的实时控制效果和满足多用户需求等方面的深入研究，如何研制出我们自己的高性能低成本的工控仪表对我国温控仪市场今后的发展具有深远的现实意义。目前市场上存在各式各样的控制仪表，各有各的优缺点，本文实现了温控仪低廉，简易，实时控制等方面的设想。实现了一款由AVR系列单片机为底层核心器件结合精密的PID控制算法的温度控制仪表，并设计了兼容热电阻，热电偶，标准电压电流等一系列的多种输入模块以满足不同用户

5、的需求。本文主要包含了温控仪的硬件电路设计，软件程序编写，PID算法植入，系统调试及结果分析。首先介绍了温控仪的历史背景、发展现状和研究的现实意义，并确定选用ATmga128作为硬件电路的主控芯片。其次详细介绍了以AVR系列单片机ATmga128为主控芯片的硬件控制电路设计、易于操作的简易化界面电路设计。结合硬件电路和ICC6.0的平台，软件实现了控制界面的多级菜单，控制仪表的增量式PID、单神经元PID算法的植入。最后，结合实验室的水箱对实际控制效果进行了验证，在反复试验校准后，基本达到了预期的效果。实现了包括对界面方便设定单神经元的参数、对水位的实时监测与控制，达到了良好的控制

6、效果。关键词：ATmega128，单神经元PID控制，温度控制-1-北方工业大学硕士学位论文TheresearchoftemperaturecontrolinstrumentbaseonIntelligentPIDAbstractTemperaturecontrolinstrumentiswidelyusedinindustrialproduction,withtherapiddevelopmentofoureconomy,itsdemandbecomesmoreandmorebig.Fromthebeginningofthepointertypeanaloginstruments

7、todigitaldisplayinstrumentswithonlytheA/Dfunction,thentoallkindsoftemperaturecontrolinstrumentwasborn,temperaturecontrolinstrumentobtainedarapiddevelopment.Todaytheinstrumenthasbeenacceptedbymoreandmorewithitssimpleeasy-to-useinterfacea