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智能温度测控系统的研究与设计
资料介绍
电烤箱是一种非线性、时变性、滞后性的控制对象，难以建立其精确的数学模型，常规PID控制难以达到较高的控制效果。本论文分析了PID控制和模糊控制的优缺点，考虑将它们结合起来，实现优势互补，采用模糊规则在线整定PID的P K、D K、I K三个参数的模糊自适应PID控制方案。论文首先介绍了智能温度测控系统在国内外的发展概况以及虚拟仪器技术的发展趋势。接着对电烤箱进行了数学建模。用MATLAB软件对PID控制、模糊控制和模糊自整定PID控制的控制性能和抗干扰能力分别进行了仿真研究，仿真结果表明模糊自整定PID控制能满足调节时间短、超调量小且稳态误差小的控制要求，对干扰的抑制能力也很强，本论文设计了一种基于模糊自整定PID 算法的控制器，详细地介绍了系统的设计和实现方法。下位机以AT89S52 单片机为微处理器，K 型热电偶为传感器，由MAX6675 热电偶信号数字转换芯片进行模数转换，单片机根据输入的各种命令，进行智能算法得到控制量，通过零触发光电耦合器件MOC3061和晶闸管BT136 驱动执行单元。通过串口通信将下位机采集的数据送至上位机，上位机采用模块化的设计方法，通过LABVIEW软件开发平台实现对温度的显示和数据处理。实验结果表明，本文提出的基于模糊自整PID控制算法的智能温度测控系统具有真正的智能化和灵活性，系统运行稳定、可靠，能获得较高的控制精度。把虚拟仪器与智能温度控制相结合，系统操作简单、界面友好。
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