《毕业设计（论文）-基于单片机模糊PID控制算法实验设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-基于单片机模糊PID控制算法实验设计（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、北京理工大学本科生毕业设计（论文）I摘摘 要要自动控制理论实验 主要任务是通过实验，使学生掌握自动控制的基本原理和方法，在熟练掌握各种校正方法设计原则的基础上，加强对控制理论的理解和认识，将理论与实践有机地结合起来，提高分析问题及解决问题的能力。本设计是在原有实验箱的基础上，根据常规的PID 控制，开发新型的模糊控制实验内容。实验中的控制器为C8051F330 单片机， 通过上位机 C 语言开发环境，将代码写入单片机进行控制。其算法 采用将常规 PID 控制与模糊控制相结合的控制策略，运用模糊推理思想，根据不同的误差e 及误差变化率ec 对 PID 三个参数 Kp，Ki 及 Kd 进行实时优化
2、 ，达到最优控制。 最终实现模糊 PID 控制算法。由于原有单片机内存的限制，在经过多次实验后，选取了两个模糊控制规则表对搭建的三阶被控对象进行算法验证， 实验表明模糊控制 和原有常规 PID控制比较 ，明显提高 了系统的控制性能。关关键键词词：单片机， PID 控制，模糊控制北京理工大学本科生毕业设计（论文）IIAbstractThe main task of automatic control theorys experiments is to help students master basic principles and methods of automatic control th
3、eory by experiment. Based on mastering various correction methods, it helps to enhance understanding and awareness towards control theory, to integrate theory with practice , and to enhance the analysis of problems and problem-solving abilities.The design is based on the original test case, accordin
4、g to the conventional PID control , to develop new fuzzy control experiments. They are cored by the MCU C8051F330, by using C language development environment and writing codes into the MCU. The algorithm combines conventional PID control and fuzzy control together, and uses fuzzy reasoning to optim
5、ize three PID parameters Kp, Ki and Kd for real-time according to different error e and error change rate of ec, only to achieve optimal control. Eventually fuzzy PID control algorithm is realized. Since the original MCUs memory is limited , after a number of experiments ,two fuzzy control rule base
6、s have been selected to do algorithm validation towards third-order plant. Experiments show that fuzzy control has increased system control performance obviously compared with conventional PID control. Keywords: MCU; PID control; fuzzy control北京理工大学本科生毕业设计（论文）I目录目录第一章 绪论 .11.1研究背景和研究意义 .11.2本文结构 .11
7、.3本章小结 .1第二章 单片机原理 .32.1 单片机系统设计的基础 .32.1.1 理论储备 .32.1.2 单片机系统设计的内容 .32.2 单片机控制系统总体方案的设计.32.2.1 设计方法总述 .32.2.2 直接数字控制 .42.2.3 数字化 PID 控制.42.3 单片机系统硬件设计 .42.3.1 存储器拓展 .52.3.2 模拟量输入通道的拓展 .52.3.3 模拟量输出通道的拓展 .52.3.4 开关量的 I/O 接口设计 .52.3.5 操作面板 .62.3.6 系统速度匹配 .62.3.7 系统负载匹配 .62.4 单片机系统的软件设计 .62.4.1 保证可靠性 .62.4.2 软硬件折中 问题 .72.4.3 应用软件的特点 .72.4.4 软件开发步骤 .72.5 单片机控制系统的调试 .7北京理工大学本科生毕业设计（论文）II2.5.1 硬件调试 .72.5.2 软件调试 .82.5.3 硬件、软件仿真调试 .9第三章 PID 控制器 .103.1.1 闭环控制算法 .113.1.2 PID 是比例(P)、积分(I)、微分(D)控制算法 .113.1.3 比例(P)、积分(I)、微分(D)控制算法各有作用 .113.1.4 控制器的 P,I,D 项选择 .113.1.5 公式 .133.1.6 PID 算法流程图 .14第四章
