1、基于PID算法的智能溫控系統(tǒng)設(shè)計,姓名：XXX 指導(dǎo)老師：劉亞鋒,目錄,研究背景 系統(tǒng)應(yīng)用實例 設(shè)計的展開思路和框架 論文結(jié)構(gòu) 相關(guān)概念 研究綜述 研究的方法與過程 設(shè)計存在的問題及對策 致謝,logo,研究背景,模糊PID控制的研究及應(yīng)用背景,節(jié)能減排,模糊PID控制,控制精度,大慣性,大滯后性,系統(tǒng)應(yīng)用實例,微生物發(fā)酵工程應(yīng)用。微生物發(fā)酵工程中，每一種特定的微生物的機體活性會在一個很小的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)極值。當(dāng)溫度高于這一溫度范圍上限時，微生物機體活性會降低，甚至蛋白質(zhì)變性，代謝產(chǎn)物質(zhì)量會下降，量也會減少，產(chǎn)值下降；當(dāng)溫度低于這一溫度下限時，微生物機體活性會下降，代謝產(chǎn)物質(zhì)量也會下降，量也會

2、減少，產(chǎn)值降低。只有當(dāng)溫度控制在這一極值附近，微生物的機體活性才會最強，產(chǎn)值才會達到最大。這一點也證明了本設(shè)計發(fā)展前景很好！,設(shè)計的展開思路和框架,論文結(jié)構(gòu),畢設(shè)論文,基于PID算法的智能溫控系統(tǒng)設(shè)計,系統(tǒng)仿真與調(diào)試,分析與總結(jié),軟、硬件設(shè)計,系統(tǒng)總體設(shè)計,引言與方案選擇,相關(guān)概念,PID算法 比例（Proportion）、積分（Integration）、微分（Differentiation）、算法的簡稱。它是利用對控制量在比例、積分、微分等方面的運算，從而預(yù)測系統(tǒng)運行的發(fā)展趨勢，從而根據(jù)控制要求做出相應(yīng)處理。 模糊PID算法 是一種傳統(tǒng)PID算法與模糊控制算法結(jié)合所產(chǎn)生的一種新的控制算法，它

3、具有兩者的所有優(yōu)點。 PWM技術(shù) 在控制脈沖的高電平期間，固態(tài)繼電器接通電加熱爐電源，電爐加熱；在控制脈沖低電平期間，固態(tài)繼電器斷開加熱爐電源，電爐不加熱。通過調(diào)節(jié)脈沖高低電平的占空比，即調(diào)節(jié)高低電平所持續(xù)的時間，即調(diào)節(jié)脈沖周期在電加熱爐上交流電壓周波的個數(shù)，從而調(diào)節(jié)電加熱爐在一個加熱周期內(nèi)的電壓平均值，達到平穩(wěn)的目的。,研究綜述,采用PID算法控制加熱前后的溫度曲線圖 由溫度曲線可知該方案有一定的應(yīng)用價值！,研究的方法與過程,PID算法把公式3中的微分 換成 ；把積分 換成 ；最后得到以下公式： 也可以寫成遞推式： PID計算只需要保存當(dāng)前時刻的 以及前兩個時刻的偏差量 和 。程序初始化時

4、，通過采樣并根據(jù)參數(shù) 、 、 以及 、 、 計算 。,研究的方法與過程,根據(jù)輸出控制增量計算 ，可求出本次控制為： a=shi*1000+ge*100+shifen*10+beifen; b=shi0*1000+ge0*100+shifen0*10+beifen0; e2=(shi*1000+ge*100+shifen*10+beifen) (shi0*1000+ge0*100+shifen0*10+beifen0); k=KP*(e2-e1)+KI*e2+KD*(e2-e1*2+e0); k=k/100; U=U+k; i=(float)(U/220); 用i與1.0和0.0作比較，最終確定

5、單片機P3.4口的輸出電平。,研究的方法與過程,PID核心程序流程圖,研究的過程與方法,經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試最終確定Kp，Ki，Kd三個為（2，6，1）。 核心程序調(diào)用過程分為三段： 大于設(shè)定值停止加熱，P3.4=0; 小于設(shè)定值-12，P3.4=1; 介于兩者之間，采用PWM控制。,設(shè)計存在的問題及對策,本設(shè)計存在的不足是當(dāng)電加熱用的電爐功率不大，加熱容量很小，環(huán)境溫度接近于預(yù)設(shè)定溫度的情況下，系統(tǒng)誤差較大。 未來本設(shè)計的主要改進方向為，選擇精度更高的數(shù)字式溫度傳感器和吸合頻率更高性能更好的固態(tài)繼電器以及硬件制作工藝方面的改進。,致謝,在本次畢業(yè)設(shè)計中，我得到了劉亞鋒老師的悉心指導(dǎo)。本次設(shè)計當(dāng)中張遷、國戰(zhàn)、國穎等同學(xué)給與了我很多幫助。在此，我向劉亞鋒老師及這幾位同學(xué)致以誠摯的謝意！ 大學(xué)四年一晃而過，四年的酸甜苦辣使我的大學(xué)生活