基于PID控制的温度控制系统完整资料.docx
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基于PID控制的温度控制系统完整资料
摘要
随着控制理论和电子技术的发展,工业控制器的适应能力增强和高度智能化正逐步成为现实.其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小、成本低、功能强、简便易行而得到广泛应用。
PID温度控制器作为一种重要的控制设备，在化工、食品等诸多工业生产过程中得到了广泛的应用。
本文主要讨论在过程控制中得到广泛应用的数字PIＤ控制在单片机温度控制系统中的应用.
本文详细阐述了基于ＰID控制的温度控制系统的硬件组成、软件设计及相关的接口电路设计。
并且充分考虑了系统的可靠性,采取了相应的措施予以保证。
针对控制对象的特点,在系统辨识的基础上对系统的控制算法进行了仿真研究,并在单片机系统中实现了控制算法.最后针对温控系统进行了实验,通过对实验数据的分析表明本文所述的基于PID控制的温度控制系统的设计的合理性和有效性。
关键词：
单片机，温度控制，数字PID控制
Abstracｔ
Ｗｉtｈtheｉmprovｅmｅntoｆcoｎtrｏlthｅorｙandｅlectrictechnology， theｉntｅｌｌigentcｏｎｔrolfｏriｎdｕstryhａｓbeｅnaccｏmplisｈing。
Ｔhedigitalｃontｒｏller baｓedonMｉcrocoｎtｒolｌｅrｈａｓbｅｅnapｐliedwidely，asｉｔsｃabinetcｕbage, low-cｏst，abundantfunｃｔiｏn， siｍpｌe ａndconｖeniｅnｔ。
ＰＩDteｍpｅratｕｒecontｒoller，ａs ａniｍｐortａntｃontrol device，hasbｅenwｉｄeｌyusｅdiｎ producｉngcｈemical produｃts，fooｄsand mａｎyotherfiｅlds.Ｔhe papermainlyintrｏdｕcｅsthｅapｐliｃatiｏｎ oftｈｅdigitalPIDｃonｔｒｏlalgoｒithｍ, ｗhｉｃｈ， atｐresｅｎｔ，iｓpｏpｕｌarlyusedindｉgiｔal cｏｎtrol sｙstem,inMicrocｏntrolｌｅrｔeｍｐeratｕｒecｏnｔｒoｌsysｔeｍ。
Theｈardｗａreaｎdsｏftwarｅoｆthetemｐeｒatｕrecｏnｔrｏｌ systｅm ａndtｈe dｅｓigｎofｒelevantｉnｔerｆaｃecircｕiｔ are deｓcｒｉbedinthisｐaper。
Ｔhereliaｂiｌitｙoｆtｈesyｓtｅm ｉsｓｐeciallyconsｉdered， andａseriesofmｅaｓuresaｒｅreaｌｉzｅd。
Aｃcoｒdingtothｅdｉffｉcultｙtｏcontrｏloftｈｅsystem,mｅthodｓofｓystemｃoｎtroｌareａnaｌyzedbasedonthesｙstemｉｄentｉfｉcａｔion，andrealized thecｏntrｏｌaｌgｏrithm in theMｉcrｏcontｒｏlleｒsysｔｅm.ＴｈｅexpｅrimentdａｔashowsｔhaｔｔhｅdeｓignoｆｔempｅratureｃoｎtrolｓystｅmbasedoｎMｉcroconｔrollerisavａilabｉlｉty andraｔionality。
Keywords：
Micrｏcｏntrollｅｒ， TemperａtuｒeConｔrｏｌＳｙｓtem,digital ＰIDｃontrｏl
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Ⅰ
Abｓｔract．．。
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第一章绪论。
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1．1概述...．．.。
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1．2温度测控技术的发展与现状。
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1．2。
１定值开关控温法．。
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１。
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2 PID线性控温法。
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1．2.３智能温度控制法．.．.．。
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1.3系统总体设计方案..。
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1.3。
1系统性能要求及特点。
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1.3.２系统硬件方案分析........．。
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3．３系统软件方案分析..．．.。
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1.４本文主要工作及章节安排.．．.。
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1.4。
1本文主要工作。
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4．2本文结构安排。
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第二章系统硬件设计。
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1系统硬件总体结构.。
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2主控模块器件选型及设计。
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2.2。
1单片机的选用..．。
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2单片机介绍。
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3主控模块设计...．。
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9
2。
3 输入通道设计。
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3．1Pt１00温度传感器．。
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2．３.２A/D转换。
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2.４输出通道设计.。
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２。
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1温控箱的功率调节方式..．...。
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2。
4.2可控硅输出电路。
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２．5键盘电路设计．.。
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6显示电路设计.。
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2.７ 保护电路设计。
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2。
8硬件抗干扰措施。
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．20
第三章系统软件设计。
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．２1
3。
１ 软件设计思想．。
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2１
3.2软件组成.。
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..2２
3。
3主程序模块．。
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3.４数据采集模块。
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...23
３．５数据处理模块......．。
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．24
3。
5.1数字滤波。
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24
3.5。
2显示处理。
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．.．2６
３。
６ 软件抗干扰措施。
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.2６
第四章 系统控制方案。
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.2７
４。
1PIＤ控制。
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.．27
4．１.1 PIＤ控制的发展.．．。
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27
４.1.2PID控制理论.。
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4.1。
3PＩD控制算法。
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..．28
4。
2温控箱数学模型的确定。
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.．29
4．２。
1温控箱特性分析.．。
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31
４.2.２温控箱数学模型的辨识.。
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.．31
4。
3PIＤ控制参数整定..。
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33
４．４ＭATLAB仿真．.。
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.33
第五章结论.。
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5.1总结．．．．．．。
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.．．３5
5.２展望．。
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参考文献．....．．。
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.．37
致谢．。
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