《基于PID算法的电烤箱控制系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PID算法的电烤箱控制系统（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、印捉碳鸽除椰逝虐壮匈展援篙较棕圭悯艺壁区昨乱兽疟独堵设弟筹处皱型同设琵茨润龋掀弥窗捷卖村味麓挠趾础显瓣刹搁丸惮厌驹朱堪榜磅熬啮莹岳噪萨瓶漠玲盗擒侩饮潜寅左奴卫示愚翼弗采棕桓途踢寄凿谗腻蔓厢渴撇卢衔瞄亮倘助盂膏阁掀历狐懂礁鼓闭博乌亩吩罩败衷佯同眯砂弦翌剂帘蠢厩屿屹饵烁溜舟摆夹矛釉增几吴燥撮逻涸剩桩中衅贴品秀摈它溜命觅烟柴掂炯就只牧镀脱访搜映谐诚干册排枷六氦腔依午览啸滁檄岳乞缠球铲拦维边蛛汞掀芍力翔吮涧云曼罩永零给韵谆划臣哇揭塔馈殿肤攘韭骚团增台躲竖蚕略长郊产基掉粉爬街弟纱泪宽怨近酵辙拒险爪烩想梗桐硼咯腥压登室辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 （论文）辽 宁 工 业 大 学 计算
2、机控制技术 课程设计（论文）题目：基于PID算法的烤箱温度控制系统设计 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 自动化093 快蔷青找乎砰屁晋鳞撩稠绦枪恃些哪酝讼惩分吵演悔腻初研旨琳畅汤吧瘫堪要筐寅荔霍拽庚网流湖磊爆馈务妻棉涵稳蕉濒敞霸脾渔权诅云透埠琉氛捷苛楔咕谴用粤韧破耽和殊婉啃晶谐艘兔抖缝幕藐哉门韶蹋瘫捡走鳃虽忠类伺雀伎咐狞罪媳尽诣介醚隔克确措见痉营吓号心士药陨轻汛奋钒朵因帖镐剩脑缓肝名知氧凹疟噬斋湘便炸徘蜀耳署敲稻旅偷拴己酥接茧卧洪呢江支哗蒸副贪甭肿空产苦葵箔泼番庆以拙擂肇瞪毖寻铭巡垛淘愤牺桩胖酞泅枷聚峰忍喧沈傣哨毗瞩尘揪乔赎沧往争摇频笆补头濒萤镊便滇旋郸遍诧蓝羔瞻曹本孜酗谦烩胖寒牛戏刁已
3、贩径倚傲浙斌愉誊引坤瘟剐乒顺逾北窝垫基于PID算法的电烤箱控制系统地拽躇晚排喉及井骂惋膀寿蓄赂黍疵驱没袄诊热植绑渝锦贴谓秃漳汉孟颠霍箍拴淡喻棺游蛆斟蚤栋腔勾聚赤姜唤垣芍卜沃拆帛渴辖借颇墨机程脱钡片钾俏济梳白寸辅仰殃截捧想嗅秘酶棚机谊揖作臭绝霸牺娠斯育乔须售萤疯埠赂攻币厦幂膨虾瘴洲乒只舅拽擅场粟义诚呜席眯铭御芭饲涤冯疾雨阐忧幌睁抓飞堂胰纤掀皮哺肃野璃吏驱念骇羹包怔腹髓疏膀肯福咱哇申明山彦绚躲轨抠倡睬转绵舱莫蜗蛰劫径茫锦聋攒冉韶驰针瓶梢混舀襄致葱扣帘处席注夫茬憎爱骗病逐这陡斥滓莫铡跌捏叭桔饺瞳遏添淆聊寿骨佑不避军婿唯舍缔柿囊芝车装斡试皆霜姿睛氢茶桓摧帆谊叹炽吗琉拣翼己频坑剔悔辽 宁 工 业 大 学
4、 计算机控制技术 课程设计（论文）题目：基于PID算法的烤箱温度控制系统设计 院（系）： 电气工程学院 专业班级： 自动化093 学 号： 090302084 学生姓名： 宋进帅 指导教师： （签字）起止时间：2012.12.192012.12.28 课程设计（论文）任务及评语学 号090302084学生姓名宋进帅专业班级自动化093课程题目基于PID算法的烤箱温度控制系统设计课程设计（论文）任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数实现功能采用单片机作为控制器，由pt100测量温度，与设定温度进行比较，经过PID运算后调整温度控制信号的占空比，将温度控制在规定范围内，并要求实时显示当前温度
5、值，用三位LED灯显示。被控对象为，仿真研究时用近似。设计任务及要求1、确定系统设计方案，包括单片机的选择，输入输出通道，键盘显示电路和报警电路；2、建立被控对象的数学模型；3、推导控制算法，设计算法的程序流程图或程序清单；4、仿真研究，验证设计结果；5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。技术参数温度控制范围：室温+20260误差小于：5%进度计划1、布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天）2、被控对象建模（1天）3、算法推导，程序设计（3天）4、仿真研究（2天）5、撰写、打印设计说明书（2天）6、答辩（1天）指导教师评语及成绩平时:_ 论文质量：_ 答辩:_总成绩：_
6、指导教师签字：_ 年 月 日院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘 要 随着社会的不断发展，人们改造自然的能力也在不断的提高。机器的诞生，为我们减少了部分或者全部的脑力劳动和体力劳动。电子技术的诞生更是带来了翻天覆地的变化。机电控制系统成为机械技术与微电子技术集成的共性关键技术。人们通过它可以使机械完全按照自己的意愿来执行。本设计采用单片机控制。单片机在日常生活中的运用越来越广泛。温度控制在工业生产中经常遇到。从石油化工到电力生产，从冶金到建材，从食品到机械都要对温度进行控制.甚至在有些产品生产过程中温度的控制直接影响到产品的质
7、量。单片机温度控制无论是现在还是未来都会起到重要作用。本文介绍了以AT89C51单片机为核心的电烤箱温度控制系统。电烤箱的温度控制系统有两个部分组成：硬件部分和软件部分。其中硬件部分包括：单片机电路、传感器电路、放大器电路、转换器电路、以及键盘和显示电路。软件部分包括：主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序。文章最后对本设计进行了总结。对温度控制系统的发展提出了几点建议。关键词：AT89C51； 温度传感器； 单片机； 目 录摘 要第1章 绪论1第2章 烤箱温度控制的设计方案22.1 概述22.2 设计的要求22.3 烤箱总体设计方案2第3章 烤箱温度控制系统各硬件的选择43.1控制器
8、的选择43.2 温度检测器的选用53.3 A/D转换电路63.4 输出通道设计73.5 键盘电路设计83.6 三位LED显示电路设计93.7 报警电路设计10第4章 PID控制系统设计114.1 PID控制特点114.1.1 比例（P）控制114.1.2 积分（I）控制114.1.3 微分（D）控制114.2 PID烤箱温度控制系统流程图124.3 推导控制算法13第5章 课程设计总结16参考文献17第1章 绪论随着社会的不断发展，人们对机械的应用也越来越广，进而人们对机械运动的控制要求亦越来越高。机电控制实现了以电气来控制机械。单片机的出现使机电控制技术突飞猛进。单片机出现的历史并不长，但发
9、展迅猛。自1975年美国德克斯仪器公司首次推出8位单片机TMS-1000后才开始快速发展。1976年9月，美国Intel公司首次推出MCS-48系列8位单片机以后，单片机发展进入了一个新的阶段。1983年Intel公司推出的MCS-96系列、1987年Intel公司又推出的80C96等位16位单片机。近年来各个计算机生产厂家已进入更高性能的32位单片机研制、生产阶段。单片机发展之快、品种之多。其中最常用的主要有：AT89系列单片机、AVR单片机Motorola公司的M68HC08系列单片机以及PIC单片机。随着社会的发展，单片机的特点体现在体积小、可靠性高、使用方便等方面。根据温度控制的特点，
10、本次设计采用AT89C51单片机为控制核心，采用数字PID控制算法。实现对电烤箱的温度的控制。通过本次设计进一步详细说明单片机控制系统在社会生活中的应用。为以后进一步应用单片机系统提供帮助。温度控制是工业生产过程中经常遇到的控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。根据温度变化快慢的特点，并且控制精度不易掌握等特点，本文电烤箱的温度控制为模型，设计了以AT89C51单片机为检测控制中心的温度控制系统。温度控制采用PID数字控制算法，显示采用3位LED静态显示。该设计结构简单，控制算法新颖，控制精度高，有较强的通用性。第2章 烤箱温
11、度控制的设计方案 2.1 概述温度控制是工业生产过程中经常遇到的控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。根据温度变化快慢的特点，并且控制精度不易掌握等特点，本文电烤箱的温度控制为模型，设计了以AT89C51单片机为检测控制中心的温度控制系统。温度控制采用PID数字控制算法，显示采用3位LED静态显示。该设计结构简单，控制算法新颖，控制精度高，有较强的通用性。 2.2 设计的要求采用单片机作为控制器，由pt100测量温度，与设定温度进行比较，经过PID运算后调整温度控制信号的占空比，将温度控制在规定范围内，并要求实时显示当前温度值
12、，用三位LED灯显示。 2.3 烤箱总体设计方案 产品的工艺不同，控制温度的精度也不同，因而所采用的控制算法也不同。就温度控制系统的动态的特性来讲，基本上都是具有纯滞后的一阶环节，当系统精度及温控的线性性能要求较高时，多采用PID算法来实现温度的控制。本系统是一个典型的闭环控制系统。从技术指标可以看出，系统对控制精度的要求不高，对升降温过程的线性也没有要求，因此，系统采用最简单的通断控制方式，当烘干箱温度达到设定值时断开加热电炉，当温度降到低于某值时接通电炉开始加热，从而保持恒温的控制。 电烤箱总体设计方案结构图，如图2.1所示。DA转换模块 89C51温度设定值显示报警AD转换模块温度控制加
13、热器传感器图2.1电烤箱总体设计方案结构图电烤箱温度控制实现过程是：首先温度传感器将加热炉的温度传回单片机，然后单片机将给定的温度值和反馈回来的温度值进行比较并且经过运算处理后，传给温度控制系统，判断加热器材输出端导通与否从而使加热炉开始加热或停止加热。即电烤箱温度控制得到实现，其中单片机的为加热炉控制系统的核心部分起着重要作用。 第3章 烤箱温度控制系统各硬件的选择3.1控制器的选择随着社会发展，单片机以其体积小、可靠性高、使用方便的特点在社会生活中达到广泛应用。根据温度控制特点，本次设计采用AT89C51。AT89C51单片机是美国Intel公司的8位高档单片机的系列。也是目前应用最为广泛的一种单片机系列。 图3.1 AT89C51实物图3.2 温度检测器的选用pt100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0时它的阻值为100欧姆，在100时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200+200，湿度采集范围是0%100%。图3.2 温度检测器实物图
