溫度自動控制系統畢業論文-全文預覽

　　

【正文】 justment procedures outlined below.(1) The values of the PID constants , and of the PID controller are set based on the equations in the reaction curve method for digital control.(2) With the aim of improving the transient characteristic of the control response, the control parameters of the fuzzy controller are also set. Here, because this fuzzy controller realizes a “nonlinear PID controller” as mentioned above and is an extension of the general “linear PID controller”, knowledge of the parameter adjustment rules for the “linear PID controller” is also utilized for the adjustment of this fuzzy controller. The parameters and of this fuzzy controller are equivalent to the PID constants, and, respectively.(3) In order for the execution of the fuzzy switching to give a good control response, the shape parameters of the “fuzzy switching membership function” are set. Here, the shape parameter is set to the target value R, and the shape parameter is set taking into account both the control response and the fuzzy switching action.When a firstorder lag system with dead time is used as the controlled system, for both PI and PID actions, it can be observed that pared with the PID control the hybrid control has an improved rise characteristic, a sharply improved transient characteristic close to the argent value, and a reduced settling time. Although a second。 Fuzzy switching。最后，感謝遼寧工學院對我的教育和培養，在此請允許我再次表達對母校的崇高敬意。參考文獻[1] 李錫雄. 微型計算機控制技術. 北京: 科學出版社，[2] 張迎新. 單片微型計算機原理應用及接口技術. 北京: 國防工業出版社，2000[3] 余人杰. 計算機控制技術. 西安: 西安交通大學出版社，[4] 胡壽松. 自動控制原理. 北京: 國防工業出版社，1994[5] 何立民. 單片機應用系統設計. 北京: 北京航空航天大學出版社,1989[6] 李華. MCS51系列單片機實用接口技術. 北京: 北京航空航天大學出版社，1993[7] 王之芳. 傳感器應用技術. 西安: 西安交通大學出版社,1995[8] 李志忠. 微型計算機應用技術. 北京: 清華大學出版社,1989[9] 曹素芬. 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IEEE International Conference On Fuzzy Systems [S] , ,1997致 謝本次畢業設計的順利完成，首先要感謝我的導師李寶國。在元器件選擇上盡量做到使硬件電路簡單,力求整個系統相關器件性能匹配。顯示緩沖區中各存儲單元用于存放相應LED顯示管欲顯示字符的字形碼地址偏移量，故CPU可以根據這個地址偏移量通過查找字形碼表來找出所需顯示字符的字形碼，以便送到字形口顯示。P2口輸出該位要顯示字符的數據段，使該位顯示出一個字符。對于鍵的抖動處理，一般采用軟件延時20毫秒的方法。在執行程序的時候只需要逐位判斷PA0,PA1,PA2,PA3,PA4口是高電平還是低電平，若為高電平，則表示沒有按鍵按下，若為低電平，則表示已經有鍵按下，于是執行鍵的處理子程序。否則將TX與TH比較，如果TX≥TH則報警，并置P13口為高電平，通過光耦合器關閉可控硅，停止加熱器加熱，并調顯示。（2）在i時刻的輸出只需用到此時刻的偏差，以及前兩時刻的偏差和前一次的輸出值，這大大節約了計算時間。比例積分微分調節器作用:為了加快控制過程，有必要偏差出現或變化的瞬間，按偏差變化的趨向進行控制，使偏差消滅在萌芽狀態，這就是積分調節的原理。積分調節器具有積累成分,只要偏差不為零,它將通過積累作用影響控制量，從而減小偏差直到偏差為零。比例調節器的作用:比例調節器對偏差是即時反應的,偏差一旦出現,調節器立即產生控制作用,使輸出量朝著減小偏差的方向變化,控制作用的強弱決定于比例系數。實踐證明在程序中加入陷阱后程序彈飛的機率大大降低。對付前一種情況采取的措施就是設立軟件陷阱，對于后一種情況可采取“看門狗”電路解決。具體的辦法是：常在一些對程序流向起決定作用的指令之前插入兩條NOP指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確的控制軌道，此類指令有：RET、RETI、ACALL、LCALL、SJMP、AJMP、LJMP、JZ、JNZ、JB、JNB、JBC、CJNE、DJNZ等。 軟件抗干擾設計程序在運行過程中，有時由于某種噪聲干擾的影響，會出現死循環現象，或者出現程序“亂飛”（執行程序跨段丟失）現象，從而影響系統的正常工作。l 系統可以手動或上電復位。l 實時顯示溫度,℃。結合本系統的功能，程序長度不會超過89C51內部的程序存儲器，所以硬件上不用外擴程序存儲器。 MCS51的口線P11接報警電路的輸入端,當P11口輸出低電平時,7046輸出為高電平,發光二極管兩端電壓差接近5V,，由壓電效應而發出蜂鳴音報警。外接晶體以及CX1和CX2構成并聯諧振電路，接在放大器的反饋回路中。為了保證CPU對鍵的閉合作一次僅一次處理，在軟件中必須去除抖動，在鍵的穩定閉合或斷開時讀鍵的狀態，并判斷出鍵由閉合到釋放時，再作鍵輸入處理。在完成設定上限值的工作后，使用1號鍵和2號鍵設定需要的溫度控制系統的下限值，然后按下3號鍵，將這個下限值確定，也就是將這個下限值保存到專用的寄存器里，然后系統進去實時的溫度測量和控制工作中。3號鍵：下限溫度值確定。例如：當S1號按鍵閉合時，所在的行線與列線短路，使PA0口為高電平，通過軟件里對PA0口查尋，如果只有PA0口為高電平，那么就可以確定是S1鍵按下了，通過在軟件里的設定，行使S1鍵的功能。但每個按鍵需占用一根輸入口線，在按鍵數量較多時，輸入口浪費大，電路結構顯得很復雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作數量較高的場合。8255的D0～。當這個引腳為低電平時，8255被CPU選中。當這個引腳為低電平時，8255接收CPU輸出的數據或命令，即CPU對8255A進行寫操作。l 數據總線：D0～DPA0～PAPB0～BPPC0～PC7，此32條數據線均為雙向三態，其中D0～D7用于傳送CPU與8255之間的命令與數據，PA0～PAPB0～BPPC0～PC7分別與A、B、C3口對應，用于8255與外部之間傳送數據。 簡易式鍵盤接口電路設計 8255可編程并行I/O接口設計MCS51系列單片機共有4個8位并行I/O口，這些I/O口一般是不能完全提供給用戶使用的，在外部擴展存儲器時，提給用戶使用的I/O口只有P1和P3口的部分口線。的選擇RC回路中,電阻的作用是防止電容器產生震蕩以及減少可控硅導通時的電流上升率di/dt。由于串入電阻，使得觸發電路由一個最小觸發電壓，低于這個電壓時，可控硅才導通。所以限流電阻選180Ω，即=180Ω。光電耦合器的集電極電流與發光二極管的電流之比稱為光電耦合器的電流傳輸比CTR。該部分的工作過程是：當單片機的P14口輸出為低電平是，MOC3041內部導通，G端通道出現同步觸發脈沖，控制可控硅導通，打開加熱器；當P14為高電平時，MOC3041內部截止，可控硅斷開，關閉加熱器。 MOC3041和雙向可控硅構成的輸出通道電路其中：R8：限流電阻，控制LED的觸發電流。因此當為了使它能夠正確工作，應抑制雙向可控硅中的電壓上長率dy/dt。所以，一般不采用第四象限的出發方式。第四象限觸發：MT2，G+。第二象限觸發：MT2+，G。電極1用MT1表示，電極2用MP2表示。雙向可控硅可以看作是兩個單向可控硅反向并聯在一起組成。因此加上過零觸發電路，使交流電壓瞬時值為零時可控硅才能導通。2) 無觸電，壽命長，可靠性高。發光二極管和光敏三極管封裝在同一個管殼內，發光二極管的作用是將電信號轉變為光信號，光敏三極管接收光信號再將它轉變為電信號。 MOC3041芯片是一種集成的帶有光耦的雙向可控硅驅動電路。由于被控制對象是電爐或電風扇，而它們都是感性元件，來校正零相位。 顯示電路原理圖 輸出控制電路設計對該部分電路的設計，主要應解決兩個問題：弱電（89C51系統）和強電（AC220V）的隔離；對強電的控制。3．BCD7段鎖存/譯碼/驅動器。2．D7段譯碼驅動器。 LED顯示器字模表顯示字符共陽極共陰極顯示字符共陽極共陰極0C0H3FHb83H7CH1F9H06HcC6H39H2A4H5BHdA1H5EH3B0H4FHE86H79H499H66HF8EH71H592H6DHP8CH73H682H7DHUC1H3EH7F8H07HY91H31H880H7FHH89H6EH990H6FHLC7H76Ha88H77H“滅”FFH00H單片機控制控制LED顯示器工作時,要提供段選碼和位選碼，減輕軟件負擔，選碼通常用硬件譯碼芯片獲得。其中7個發光二極管構成7筆字型“8”；一個發光二極管構成小數點的“.”。這種顯示塊有共陰極和共陽極兩種。電子顯示器可分為主動發光型和非主動發光型兩大類。隨著電子技術的飛速發展。l /通過74LS373接于P01,只要 P01=0則啟動轉換器；P01=1則讀取轉換結果。 AD574A控制信號組合表/操 作0禁止1禁止1000啟動12位轉換v001啟動8位轉換101接1腳（+5V）輸出數據格式為并行12位101接地0輸出數據格式為并行高8位101接地1低4位加上尾隨4個零 AD574與單片機接口電路設計。設A=0，12位A/D轉換，轉換時間為25，這與的狀態無關。此引腳只作為數字量輸出格式的選擇，對轉換操作不起作用。=0時，為單字節輸出，可與8位CPU接口連接，AD574A采用左對齊的數據格式，與A配合，使數據分兩次輸出。 AD574的引腳圖主要引腳功能：l 轉換器的啟動和數據讀出是由CE，和R/引腳來控制的。另外，當START信號出現高電平時，標志狀態STS開始變為高電平，直到轉換過程結束才變為地電平。AD574由兩部分組成