模糊PID温度控制系统的设计

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天津工业大学

毕业设计（论文）

模糊PID温度控制系统的设计

姓 名

学 院 电气工程与自动化

专 业 电气工程及其自动化

指导教师 陈 红 艳

职 称 讲 师

2010年 06月 15日

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天津工业大学毕业设计（论文）任务书

院长 教研室主任 指导教师

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毕业设计（论文）开题报告表

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（论文类）

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天津工业大学毕业设计(论文)成绩考核表电气工程与自学生姓名

杨在宏

学院名称

专业班级

电气 064

动化题目 模糊 PID 温度控制系统的设计

1.毕业设计(论文)指导教师评语及成绩：

指导教师签字： 2.毕业设计(论文)答辩委员会评语及成绩：

成绩：

年

月

日

成绩：答辩主席(或组长)签字： 3.毕业设计(论文)总成绩： a.指导教师 给定成绩 b.评阅教师 给定成绩 c.毕业答辩成绩 年 月 日

总成绩 (a×0.5+b×0.2+c×0.3)

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摘要

模糊PID的温度控制系统具有真正的智能化和灵活性，越来越多的温度控制系统都基于模糊PID算法而设计。随着控制对象变得复杂，应用常规PID温度控制精度和鲁棒性降低。当控制对象很复杂的情况下，常规PID温度控制器已经不再适用了，为了提高对复杂系统的控制性能，要使用模糊PID温度控制器。一种将PID控制与模糊控制的简便性、灵活性、以及鲁棒性融为一体，构造了一个模糊PID温度控制器。

本文设计了一种基于模糊PID的温度控制系统，以AT89C51单片机为核心，主要做了如下几方面的工作：首先介绍了模糊PID控制理论基础，其次进行系统的硬件设计以及硬件选择，最后进行系统的软件设计以及仿真。

关键词：模糊PID；AT89C51单片机；温度控制；仿真

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Abstract Fuzzy PID temperature control system with real intelligence and flexibility, more and more temperature control systems are designed based on fuzzy PID algorithm.With the control object becomes complicated, using conventional PID temperature control accuracy and robustness of the lower.When the control object is a complex situation, conventional PID temperature controller is no longer applied, in order to improve the control performance of complex systems, to use the fuzzy PID temperature controller.A way to PID control and fuzzy control of simplicity, flexibility, and robustness of the integration, we constructed a fuzzy PID temperature controller. This design presents a fuzzy-based PID temperature control system to AT89C51 SCM,made the following main areas of work:first introduce the theory of fuzzy PID control,second for the hardware design and hardware design,and finally to the system software design and simulation.

Keywords: Fuzzy PID; AT89C51 SCM; temperature control; simulation

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目 录

第一章 绪论............................................................................................................ 1

1.1选题背景及其意义........................................................................................... 1

1.2概述................................................................................................................... 1

1.3温度测控技术的发展与现状........................................................................... 1

1.3.1定值开关控温法..................................................................................... 2

1.3.2PID线性控温法 ...................................................................................... 2

1.3.3智能温度控制法..................................................................................... 2

第二章 模糊PID控制理论 ............................................................................... 4

2.1PID控制器 ........................................................................................................ 4

2.1.1PID控制的发展 ...................................................................................... 4

2.1.2PID控制理论 .......................................................................................... 4

2.1.3PID控制算法 .......................................................................................... 5

2.2模糊控制原理................................................................................................... 7

2.2.1模糊控制系统的基本概念..................................................................... 7

2.2.2模糊控制系统的组成............................................................................. 7

2.2.3模糊控制的基本原理............................................................................. 8

2.3模糊PID复合控制算法 .................................................................................. 9

2.3.1模糊PID复合算法 ................................................................................ 9

2.3.2模糊PID算法运用 .............................................................................. 10

第三章 模糊PID温度控制系统硬件设计 ................................................. 14

3.1系统硬件电路构成......................................................................................... 14

3.2系统设计原则及系统总电路图..................................................................... 14

3.2.1系统设计原则....................................................................................... 14

3.2.2系统总电路图....................................................................................... 15

3.3 单片机的选择................................................................................................ 15

3.4温度传感器的选择......................................................................................... 19

3.4.1DS18B20简介 ....................................................................................... 19

3.4.2DS18B20的性能特点 ........................................................................... 20

3.4.3DS18B20的管脚排列 .................. …… 此处隐藏：12242字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……