溫度自動控制系統(tǒng)畢業(yè)論文-wenkub.com

　 　

【正文】 Simplified indirect inference method。 附 錄Ⅰ外文資料Fuzzy hybrid control using simplified indirect inference method1. AbstractA special feature of fuzzy control is that improvement of the transient characteristic if control performance and control with excellent robustness can be easily realized. On the other hand, in PID control, stability is guaranteed theoretically and highaccuracy control is possible especially in the steadystate characteristic region. In this paper, in order to utilize the advantages of both fuzzy and PID controls, a “hybrid control method” is proposed. This method bines fuzzy and PID controls in parallel, using fuzzy control in the transient characteristic region and PID control in the steadystate characteristic region. Moreover, smooth control during switching is guaranteed by executing the change using fuzzy inference. The “simplified indirect inference method” which is capable of highspeed inference is used as the fuzzy inference method. Keywords: Fuzzy control。他的熱心指導一直貫穿于我的整個畢業(yè)設計階段。本設計在充分滿足系統(tǒng)功能要求的前提下,留有余地以便二次開發(fā),具有廣泛的通用性。開始顯示緩沖區(qū)指針置初值30H送R0掃描模式置初值FEH送R1R1送P2口取顯示數(shù)據(jù)查表轉換為段數(shù)據(jù)送P0口延時1ms顯示緩沖器指針R0+1R1=0？R1左移一位返回YN 顯示子程序流程圖 數(shù)據(jù)采集模塊　數(shù)據(jù)采集的主要任務是巡回檢測三點的溫度參數(shù)并把它們存在外部RAM指定單元,。依次改變P0口輸出高電平的位和P2口輸出對應的數(shù)據(jù)段，就可以輪流點亮顯示器的各位數(shù)碼管。在發(fā)現(xiàn)有鍵閉和時，不是立即讀入該鍵值，而是延時一段時間以后，再進行鍵閉和與否的判斷，確認此時真的有鍵按下，有則進行該按鍵的處理，沒有則不進行處理。在程序的設計當中，考慮了鍵的去抖動問題。否則，也就是≤≤當溫度在正常范圍內，調顯示，顯示采集到的溫度值。（3）在進行手動到自動切換時，控制量從擊小，能夠較平滑地過渡。積分作用的加入將有助于減小超調，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。如果積分時間常數(shù)大，積分作用弱，反之為強。比例調節(jié)器雖然簡單快速,但對于系統(tǒng)響應為有限值的控制對象存在靜差。 增量式PID算法程序設計在應用計算機實現(xiàn)控制系統(tǒng)中，PID很容易通過編制計算機語言實現(xiàn)。軟件陷阱由三條指令構成：NOPNOPAJMP ERR軟件陷阱安排在四種地方：（1） 未使用的中斷向量區(qū)（2） 未使用的大片ROM空間（3） 表格的最后（4） 程序區(qū)的絕對跳轉指令后面 ERR指令安排在程序的首地址處。二、 軟件陷阱指令冗余使彈飛的程序安定下來是有條件的，首先彈飛的程序必須落到程序區(qū)，其次必須執(zhí)行到冗余指令。該系統(tǒng)采用了兩種CPU抗干擾技術：指令冗余、軟件陷阱。復位時先自檢，接著顯示的設定溫度值（上限值）。l 控制溫度，默認的設定溫度為上次設定溫度。軟件上也不用考慮讀取外部程序存儲器的問題。第3章 系統(tǒng)軟件設計 主程序設計。電容的大小會影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。工作原理為：按鈕按下后，RC電路充電，RST引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要RST端保持10ms以上的高電平，就能用單片機有效的復位。 t0 t1 t2 t3 鍵盤的機械抖動示意圖 復位電路原理圖 復位電路MCS51復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。鍵盤的特點鍵盤實際上是一組按鍵開關的組合。4號鍵：上限值確定。如果同時有多個PA口為高電平，則報警顯示，然后檢查是否有多個鍵按下，直到只有一個PA口為高電平時，停止報警，那個高電平的PA口上連接的按鍵則為按下的鍵，在軟件里執(zhí)行他應該達到的功能。本設計采用8255A可編程并行輸入輸出接口擴展獨立式按鍵，采用五按鍵鍵盤，所以在五個I/O口上接五個按鍵組成一個五按鍵的簡易式鍵盤。 89C51與8255的接口電路 鍵盤電路及其說明將輸入方式的I/O口的每根線上各接一個按鍵，就可以組成一個八按鍵的簡易式鍵盤。AO、A1：這是兩條輸入信號線，通常一一對應，接到地址總線的最后兩位AO和A1上。：復位信號，輸入信號線，高電平有效。 8255引腳圖l 控制線：、 ：讀信號，輸入信號線，低電平有效。因此在大部分的MCS51單片機應用系統(tǒng)中都免不了要進行I/O口的擴展。在一般情況下,電阻取51Ω。控制回路限流電阻的選擇是MOC3041的限流電阻，用于限制流經MOC3041輸出端的電流最大值不超過1A。控制回路限流電阻的計算電阻的作用是限制流過MOC3041輸出端的電流不要超過1A。不同結構的光電耦合器的電流傳輸比相差很大。MOC3041輸入端限流電阻的計算的大小由下式計算： =（）/ （25）本設計中= 5V； = ； = ； = 。R9：門極電阻，提高控制極的抗干擾能力。因此，在MOC3041的輸出回路中加入R2和C1組成的RC回路，降低電壓上升率dy/dt。雙向可控硅是雙向導通的，它從一個方向過零進入反向阻斷狀態(tài)只是一個十分短暫的時間，一般只是用于60Hz或頻率小于60Hz的正弦電壓電源中。這時電極MT2的電壓為負；門極G觸發(fā)電流為正。這時電極MT2的電壓為正；門極G觸發(fā)電流為負。電極2 MT2門極G電極1 MT1 雙向可控硅的內部結構雙向可控硅是從N型硅單晶片的兩側擴散P型材料，形成PNP結構；然后分別在兩個P型材料上在形成N 型材料，從而形成五層三端特殊的NPNPN結構，就如上圖所示。(3) 雙向可控硅簡介可控硅，也稱晶閘管。3) 響應速度快，易與TTL電路配合使用。輸出部分包括一個硅光敏雙向可控硅和過零觸發(fā)器。它內部集成了發(fā)光二極管、雙向可控硅和過零觸發(fā)電路等器件。 輸出控制電路元件簡介(1) MOC3041簡介在本設計系統(tǒng)中，需要控制高電壓（220V），高電流的負載，這樣大功率負載顯然是不能用單片機的I/O線來直接驅動的，這就必須經過單片機的功率接口來驅動。對此，我們采用了如圖中所示的電路，其中MOC3041是具有雙向可控硅的光電隔離器，T1是功率雙向可控硅，RL是負載，在MOC3041內部不僅有發(fā)光二極管，而且還有過零檢測電路和一個小功率的雙向可控硅。其功能是輸入BCD碼，經鎖存、譯碼后輸出7段顯示器的字型碼，并帶段輸出驅動器，如MC1451MC14495。其功能是輸入BCD碼，輸出7段顯示器的字型碼，且內帶段輸出驅動器。這些芯片常用的有：1．CD7段譯碼驅動器。7段發(fā)光二極管，再加上一個小數(shù)點位，共計8位，因此提供給LED顯示器的字型數(shù)據(jù)正好一個字節(jié)。共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管共地。前者是利用信息來調制各像素的發(fā)光亮度和顏色，進行直接顯示；后者本身不發(fā)光，是利用信息調制外光源而使其達到顯示的目的。近年來，也開始出現(xiàn)有配置簡易形式的CRT顯示器，以方便圖形顯示。l 0通過74LS373接于P00，即接于P00的狀態(tài)可控制轉換位數(shù)和讀取字節(jié)的方式。 AD574與單片機接口電路圖l 數(shù)據(jù)線DB0到DB11，高8位接于P00到P07，低4位接于P04到P07。再讀周期中，A=0時，高8位數(shù)據(jù)有效；A=1時，則低4位數(shù)據(jù)有效。l A為字節(jié)選擇端。A=0時，高8位數(shù)有效。當CE=1時，=0，且R/=0時，轉換過程開始；而CE=1，=0，而R/=1時，數(shù)據(jù)可以被讀出。在AD574A芯片上有兩組控制引腳，即通過控制引腳（CE，和R/），以及內部寄存器控制輸入引腳（和A）。數(shù)字部分由控制邏輯電路，逐次逼近型寄存器的三態(tài)緩沖器組成。當某個TG被選通時,它處于雙向直通狀態(tài),既可以從公共端輸出,也可以從公共端輸入,即雙向選通。CD4051共有16支引腳，它們是:l 三個通路選擇輸入端A、B、C；l 片選控制端INH；l 8個通道IN/OUT端；l 1個公共IN/OUT端；l 三個電源端、。多路開關的主要用途是把多個模擬量參數(shù)分時地接通并送入A/D轉換器，即完成多到一的轉換；或者把經計算機處理，且由D/A轉換器轉換成模擬信號按一定的順序輸出到不同的控制回路，即完成一到多的轉換。 多路開關的選擇在計算機測量及控制系統(tǒng)中,往往需要對多路或多種參數(shù)進行采集和控制。前向通道中,被測物理量經傳感器轉換成電信號,而每一種傳感器都有與之配套的接口電路, 接口電路再將這一信號轉換成電壓信號。，圖中用于零點調整，用于溫度調整。 電橋與運放級聯(lián) 等效電路 （21） （22） （23） （24）輸入溫度0℃～50℃，輸出電壓0V到10V。選擇擬合直線方法不同，設計的方法也不同，測量的精度不同。熱敏電阻可根據(jù)使用要求封裝成各種形狀的探頭,如珠狀、片狀、桿狀、針狀及錐狀等。熱敏電阻的工作原理很簡單,即在溫度的作用下,熱敏電阻的有關參數(shù)將發(fā)生變化,從而變換成電量輸出。 傳感器的選擇熱電阻傳感器主要用于測量溫度及與溫度有關的參數(shù),在工業(yè)生產中被廣泛用于測量200℃～+500℃,熱電阻可以分為金屬熱電阻和半導體熱電阻兩類,前者稱為熱電阻,后者稱為熱敏電阻。為了能使其輸出在精度要求范圍之內反映被測量，傳感器必須具備一定的基本特性，因為只有這樣，傳感器的輸出才能作為其輸出的量度。由于在實際應用中，需要擴展的容量不大，所以一般情況采用靜態(tài)RAM。 數(shù)據(jù)存儲器擴展89C51型單片機片內有128B的RAM，在實際應用中僅靠這256B的數(shù)據(jù)存儲器是遠遠不夠的。鍵盤設定系統(tǒng)復位數(shù)據(jù)采集89C51單片機數(shù)據(jù)顯示報警系統(tǒng)驅動器可控硅負載 控制系統(tǒng)結構 第2章 系統(tǒng)硬件設計 89C51單片機簡介鑒于控制的復雜性和兼顧顯示、報警、閉環(huán)控制等較高要求，本設計決定用單片機作為中心控制器。 設計思路本設計采用89C51單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)孵化場溫度的自動控制。雞胚對溫度非常敏感，溫度必須控制在一個非常窄的范圍內，℃，若溫度過高，胚胎代謝過于旺盛，產生的水分和熱量過多，種蛋失去的水分過多，可導致死胚增多，孵化率和健苗率降低；溫度過低，胚胎發(fā)育遲緩，延長孵化時間使胚胎不能正常發(fā)育，也使孵化率和健苗率降低。在養(yǎng)雞業(yè)日益發(fā)展的今天，家禽企業(yè)的競爭也日趨激烈，現(xiàn)在的競爭除了技術的競爭之外，最重要的就是成本的競爭，想方設法提高孵化率，降低孵化成本，是增強大型孵化場競爭力的重要手段。隨著大規(guī)模集成電路及計算機技術的迅速發(fā)展，以及人工智能在測試技術方面的廣泛運用，智能儀器有了更大的發(fā)展。計算機控制系統(tǒng)硬件只要包括：微處理器或微控制器、存儲器數(shù)字I/O口、A/D與D/A轉換器、人機接口設備、時鐘和電源等。l 實時控制：根據(jù)實時計算結果，將控制信號送往執(zhí)行機構。在計算機控制系統(tǒng)中，計算機處理的都是數(shù)字量。控制器是控制系統(tǒng)中最重要的部分，它的質量決定了控制系統(tǒng)的性能和應用范圍。開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別在于它不需要被控對象的反饋信號。由于這種控制的控制量是控制系統(tǒng)的輸出，被控量的變化值又反饋到控制系統(tǒng)的輸入端，與作為系統(tǒng)輸入量的給定值相減，所以稱為閉環(huán)負反饋系統(tǒng)。本科生畢業(yè)設計（論文）溫度自動控制系統(tǒng)畢業(yè)論文目 錄第1章 緒 論 1 計算機控制系統(tǒng)簡介 1 課題來源 2 主要設計內容 3 設計思路 3第2章 系統(tǒng)硬件設計 4 89C51單片機簡介 4 數(shù)據(jù)存儲器擴展 4 傳感器 6 傳感器的選擇 6 熱敏電阻的特點 6 溫度檢測電路設計 7 A/D轉換電路 9 多路開關的選擇 9 AD574結構及原理 11 AD574與單片機接口電路設計 1