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一种电烤箱智能温度控制仪的研制

更新时间:2020-03-13 23:29:02 大小:2M 上传用户:songhuahua查看TA发布的资源 标签:智能温度控制仪 下载积分:3分 评价赚积分 (如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着工业生产水平的提高和科学技术的发展,电烤箱被广泛地用在家庭和工业生产中,温度是电烤箱的重要指标,温度控制的好坏决定着电烤箱性能高低,因此,人们对电烤箱温度控制的精度、可靠性、稳定性等要求越来越高。目前,电烤箱采用PID进行温度控制,由于电烤箱的数学模型很难建立,因此用PID控制很难获得较好的控制效果。因此,为达到理想的控制效果,本文设计了一种电烤箱智能温度控制仪。

  本课题研究的目的在于,以电烤箱为控制对象,以单片机STC12C5608AD为硬件核心元件,外加控制、检测电路,并利用模糊自适应PID控制算法,设计出一种结构紧凑、控制精度高的智能温度控制仪,以满足家庭和工业生产中对高性能温度控制仪的需求。

  硬件部分设计,系统采用STC12C5608AD单片机作为主机,此单片机体积小、成本低、功能强、抗干扰强;温度检测模块采用DS18B20,DS18B20是单总线串行数字温度传感器,能与单片机接口直接连接,简化了电路,提高了精度;液晶显示模块采用LCD1602液晶显示器,能显示更多的内容;输出控制模块采用固态继电器,其具有宽的控制电压、大的驱动电流、短的通断时间等优点,通过调节占空比控制电烤箱温度。

  软件部分设计,在Keil软件开发环境下,采用C语言编程。给出了主要模块的流程图。主要包括系统软件总体结构框图、温度检测模块程序设计、键盘输入模块程序设计、液晶显示模块程序设计、输出控制模块程序设计。

  控制算法的研究,由于PID控制无自适应能力,因而在PID控制的基础上引入模糊控制,介绍其工作原理,具体控制过程,最后将PID控制和模糊控制结合起来,设计了模糊自适应PID控制器。

  在Matlab/Simulink环境下对模糊自适应PID控制器进行了仿真建模,并对仿真结果进行了分析,验证该控制策略的效果。

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