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1、智能软化击穿仪温控系统的设计与实现摘要:针对目前漆包线行业出现的新特点,以提高检测的智能化和适应新的检测要求为目的,设计出新的智能检测装置。它以单片机为核心,采用开关控制并结合参数自整定的模糊PID的双模控制算法,经Matlab仿真及实物验证,能满足给定定温控制及给定升温速度控制精度的要求,具有广阔的市场前景。给出部分软件流程图、定温法控制实验温度曲线,以及升温速度Matlab仿真曲线图。给定升温速度控制属第一次在实物上使用。 关键词:模糊PID;单片机;智能检测;升温法 中图分类号:TP2731.3升温法控制的控制算法 为了解决跟随性好的问题,
2、升温法采用前馈校正PID控制[9]。控制算法就是在普通PID控制的基础上对偏差项加一修正因子α(α≥1,α的值在整个控制过程中随偏差E和偏差的变化Ec而变化)[9]。也就是说将普通PID控制表达式中的偏差E改为αE。 表1E,Ec,ΔKP的模糊控制表 Ec E NBNMNS0PSPMPB ΔKP NBPBPBPBPBPMPS0 NMPBPBPBPMPS00 NSPMPMPMPMPS0NS 0PMPSPS0NSNSNM PSPS0NSNMNMNMNM PM00NSNMNBNBNB PB0NSNMNBNBNBNB 2软件设计
3、 系统软件采用单片机的C51语言编制,主要由初始化程序、主程序、中断服务程序及一些必要的子程序组成。其中,中断服务程序主要包括定时器中断、击穿报警中断、电流超限中断;各子程序主要包括控制算法子程序、升温法子程序、定温法子程序、显示子程序及键盘管理子程序等。 初始化程序完成对各功能模块的设置,对内部RAM预置初值,并对全局参数进行初始化。控制算法子程序完成数据采集,PID参数的整定和查表修正以及PID输出控制。控制算法子程序流程图如图3所示。 图3控制流程图 升(定)温法子程序完成升(定)温法实验中的各种操作。键盘管理子程序完成各种输入参数的处
4、理和相应控制命令的执行。显示子程序用于实时显示炉体的温度和实验情况以及控制不同显示界面之间的切换。 3仿真结果 为了验证定温法控制算法的可操作性,将此控制算法应用于软化击穿实验仪的温控系统中。被控对象为-600atlab中进行仿真分析,仿真对象为G(s)=e-80s60s+1,采样时间为20s,延迟时间为4个采样时间,即80s。仿真结果如图5所示。从图5可以看出,采用前馈校正控制后,响应时间变快,跟随误差小于2℃,满足系统要求。 4结语 该装置在实验过程中取得了良好的效果。经过客户试产、应用,取得了良好的市场反映。它具有以下优点
5、:运行稳定,可靠性高;造价低,性价比高;可完成定温控制和升温控制,一机两用;功耗低(小于900].北京:化学工业出版社,2001. [4]雷翔霄.用继电自整定实现模糊PID智能控制[J].自动化与仪器仪表,2004(3):58-61. [5]秦文虎,周杏鹏.程序温控仪中PID参数自整定算法[J].自动化仪表,2000,21(1):17-18,24. [6]熬志伟,陈益平,田建伟.模糊PID控制废水pH值研究[J].现代电子技术,2009,32(13):193-195. [7]张彩霞,张志飞.模糊神经网络PID在三容水箱中的应用[J].现代电子技
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