毕业论文-基于PIC系列单片机的改进型PID控制器设计

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1、本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：基于PIC系列单片机的改进型PID控制器设计学院：电气工程学院＿专业：自动化班级：***学号：***学生姓名：***指导教师：***2012年05月26日贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均以明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名：日期：目录摘要ⅠABSTRACTⅡ第一章绪论11.1课题来源11.2选题背景11.3PID控制概况11.3.1发展现

2、状11.3.2PID技术的不足21.3.3PID未来发展趋势31.4设计的目的、意义和设计内容31.5课题整体方案3第二章PID控制器52.1PID控制原理52.2积分分离PID控制器62.3PID整定方法82.3.1工程整定法92.3.2经验法12第三章积分分离PID控制在MATLAB上的实现143.1MATLAB简介143.2积分分离PID控制器的M文件仿真143.3积分分离PID控制器的simulink仿真18第四章硬件选型及电路204.1设备选型204.1.1PIC单片机PIC16F877A204.1.2温度传感器DS18B20

3、214.1.3显示器LCD1602224.1.4单总线技术234.2硬件电路234.2.1最小系统234.2.2加热模块244.2.3数据采集电路254.2.4显示模块254.2.5键盘输入模块264.2.6电源模块26第五章软件设计285.1程序流程图285.1.1主程序流程图285.1.2DS18B20温度采集程序流程图295.1.3PID控制程序流程图305.1.4键盘输入子程序315.1.5LCD显示子程序32第六章结论33参考文献34致谢35附录1：PID仿真程序36附录2：单片机仿真程序39原理图及程序流程图见大图基于PIC

4、系列单片机的改进型PID控制器设计摘要在工业控制中，按偏差的比例、积分和微分进行控制的PID调节器现在得到广泛的应用。它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。对PID控制的改进主要是参数整定的先进技术，以及对控制结构的改进和更新。参数整定的技术有神经网络、模糊控制、自适应控制等；控制结构的改进有积分分离、抗积分饱和、微分先行等。这其中应用最多的是积分分离。论文主要研究积分分离PID控制器的设计及其在PIC单片机系统中的应用，完成了以下工作：（1）首先普通PID控制和积分分离PID控制的原理。（2）其次，

5、运用MATLAB实现了对积分分离PID控制器的设计及仿真，进行了M文件和simulink仿真。（3）再次，针对积分分离PID控制器，设计了基于PIC单片机的积分分离PID控制器。仿真结果表明，当设定值与被控量之间的偏差较小时，取消积分作用，避免积分作用降低控制系统的稳定性，增大超调量；当设定值与被控量接近时，引入积分作用，实现静差的消除，提高了控制精度。关键词：积分分离PID，MATLAB，M文件仿真，simulink仿真，PIC单片机IntegrationSeparationPIDcontrolbasedonPICmicrocontr

6、ollersystem'sapplicationABSTRACTPIDregulator,accordingtothedeviationoftheproportional,integralanddifferential,hasbeenwidelyusedinindustrialcontrol,.Ithasbeenoneofthemostimportanttechnicalandindustrialcontrol,withitssimplestructure,goodstability,reliable,andeasytoadjustTh

7、eimprovementofPIDcontrolisthehightechnologyofparametertuning,aswellastheimprovementofstructure.Parametertuningtechnologyincludingneuralnetworks,fuzzycontrol,adaptivecontrol;improvementofthecontrolstructureincludingintegralseparation,anti-windup.Whichthemostwidelyusedisth

8、eintegralseparation.ThethesisoftheintegralseparationPIDcontrollerdesignanditsapplicationtothePICmicroco