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毕业设计

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dq001PID温控系统的设计及仿真(MATLAB)g,毕业设计

内容简介：

文献综述 温度是生产过程和科学实验中非常普遍而又十分重要的物理参数。在工业生产过程中，为了高效地进行生产，必须对生产工艺过程中的主要参数，如温度、压力、流量、速度等进行有效的控制，其中温度控制在生产过程中占有相当大的比例。准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的重要条件。而且在我们的日常生活中也使用微波炉、电烤箱、电热水器、空调等家用电器，温度与我们息息相关。另外在各高等院校的实验室中，无不将温度作为被控参数，构成微机测控系统，供学生作综合实验或课程设计。可见温度控制电路广泛应用于社 会生活的各个领域，所以对温度进行控制是非常有必要和有意义的。 可是由于温度自身的一些特点 ,如惯性大，滞后现象严重，难以建立精确的数学模型等 ,给控制过程带来了难题。本文研究合适的控制方案对电烤箱温度进行控制，技术要求是调节时间短，超调量为零且稳态误差在 1内。对电烤箱这样一个被控对象进行控制，有很多方案可选。 首选的方案是 PID 控制，因为它简单，容易实现，在大多数情况下可以满足性能要求，目前， PID 控制仍占 80%以上。它有可消除稳态误差的优点。 PID 控制的性能取决于参数的整定情况，对那些对象模型复 杂和模型难以确定的控制系统，具有很大的局限性，而且它的快速性和超调量之间的矛盾关系，使它不一定能满足调节时间短、超调小的技术要求。 第二个值得尝试的方案就是模糊控制，模糊控制鲁棒性好，无需知道被控对象的数学模型，且在快速性方面有着自己的优势；可是由于它的理论并不完善，对它可能获得的控制性能无法把握。而且模糊控制易受模糊规则有限等级的限制而引起稳态误差。 但 模糊控制 过程的动态响应品质优于常规 PID 控制，并对过程参数的变化具有较强的适应性。 基于以上所述目前国内外的温控方法的各自特点，以及温度这一物理参数变nts化缓慢，大惯性和大滞后的特点，本设计考虑采用模糊控制与 PID 控制相结合的参数模糊自整定 PID 控制方法来对温度进行控制 ， 运用 Simulink 软件对它们的控制性能和抗干扰能力进行了仿真研究比较，选出合乎响应速度快、超调量为零、稳态误差在 1内的技术要求的解决方案。 另外以 AT89C52单片机为核心的电烤箱温度控制系统的硬件电路 ，扩展 8155芯片， 选用 k 型热电偶为温度传感器 测量电烤箱温度， 结合 集成 MAX6675 芯片构成前向通道， 送给单片机。采 用 双向晶闸管和 固态继电器 SSR 构成后向通道，对电烤箱进行温度补偿。外围电路由 按键 电路 、 LED 数码显示器