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《基于51单片机和pid的恒温控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、摘要工业生产中温度控制具有单向性、时滞性、大惯性和时变性的特征，要实现温度控制的快速性和准确性，对于提高产品质量具有很重要的现实意义。本课题针对温度控制的特点及实现准确温度控制的意义，设计了一种基于PID的恒温控制系统。设计内容包括硬件和软件两个部分。硬件电路以AT89S52单片机为微处理器，详细设计了为单片机提供电的电源电路，温度信号采样电路，键盘及显示电路，加温控制电路等四大电路模块。软件部分主要对PID算法进行了数学建模和编程。PID参数整定采用的是归一参数整定法。本设计由键盘电路输入设定温度信号给单片机，温度信号采集电路采集现场温度信号给单片机，单片机根据输入与反馈信号
2、的偏差进行PID计算，输出控制信号给加温控制电路，实现加温和停止。显示电路实现现场温度的实时监控。本系统PID参数整定在MATLAB软件下SIMULINK环境中进行了仿真，通过稳定边界法整定得到、、参数，最终系统无稳态误差，调节时间为30s，无超调量，各项指标均满足设计要求。本系统实现简单，硬件要求不高，且能对温度进行时实显示，具有控制过程的特殊性，本设计提出了一种基于PID算法来实现恒温控制的温度控制系统，主要是为了达到生产过程中对温度控制速度快，准确性高等特点。关键词：恒温控制，单片机，PID算法，MATLAB仿真ABSTRACTIndustrialproductionis
3、aone-waytemperaturecontrol,delay,theinertiaandtime-varyingcharacteristics,Toachievetherapidtemperaturecontrolandaccuracy,improvingthequalityofproductsisaveryimportantpracticalsignificance.Thetemperaturecontrolissuesagainstthecharacteristicsandachieveprecisecontroloftemperature,Basedonthedesi
4、gnofaPIDtemperaturecontrolsystem.Designelementsincludehardwareandsoftwareintwoparts.HardwarecircuittoAT89S52MCUformicroprocessors,forthedetaileddesignofthemicrocontrollertoprovideelectricitysupplycircuit,Temperaturesignalsamplingcircuit,keyboardanddisplaycircuits,suchasheatingcontrolcircuitf
5、ourcircuitmodule.SoftwaremajorpartofthePIDalgorithmisamathematicalmodelingandprogramming.PIDtuningparametersareusedtoafixedparameter.Thecircuitdesignofthekeyboardinputfromthesettemperaturesignaltothemicrocontroller,TemperatureSignalAcquisitionCircuitcollecttemperaturesignaltothemicrocontroll
6、er,AccordingtoSCMinputandfeedbacksignal,theerrorforPID,theoutputcontrolsignalstotheheatingcontrolcircuit,Heatingandachievestop.Showcircuitsceneofthereal-timemonitoringoftemperature.ThesystemPIDtuningparametersinMATLABsoftwareunderSIMULINKenvironmentfortheconductofthesimulation,Bystabilizingt
7、heborderwillbetheentirelaw,andparameters,theendsystemwithoutsteady-stateerrorandadjusttothe30's,noovershoot,alltargetsweremetdesignrequirements.Thesystemissimple,andhardware,butalsothereal-timetemperature,withtheparticularityofthecontrolprocess,The
