工业生产中温度控制具有单向性、时滞性、大惯性和时变性的特征,要实现温度控制的快速性和准确性,对于提高产品质量具有很重要的现实意义。
本课题针对温度控制的特点及实现准确温度控制的意义,设计了一种基于PID的恒温控制系统。
设计内容包括硬件和软件两个部分。
硬件电路以AT89S52单片机为微处理器,详细设计了为单片机提供电的电源电路,温度信号采样电路,键盘及显示电路,加温控制电路等四大电路模块。
软件部分主要对PID算法进行了数学建模和编程。
PID参数整定采用的是归一参数整定法。
本设计由键盘电路输入设定温度信号给单片机,温度信号采集电路采集现场温度信号给单片机,单片机根据输入与反馈信号的偏差进行PID计算,输出控制信号给加温控制电路,实现加温和停止。
显示电路实现现场温度的实时监控。
本系统PID参数整定在MATLAB软件下SIMULINK环境中进行了仿真,通过稳定边界法整定得到、、参数,最终系统无稳态误差,调节时间为30s,无超调量,各项指标均满足设计要求。
本系统实现简单,硬件要求不高,且能对温度进行时实显示,具有控制过程的特殊性,本设计提出了一种基于PID算法来实现恒温控制的温度控制系统,主要是为了达到生产过程中对温度控制速度快,准确性高等特点。
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