模糊自适应PID控制器的毕业设计.doc

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1、模糊自适应PID控制器的毕业设计目录模糊自适应PID控制器的设计1DesignoffuzzyadaptivePIDcontroller2第1章绪论31.1课题的研究背景及意义31.2本研究课题研究内容和方法41.2.1研究内容41.2.2研究方法4第2章模糊自适应PID控制原理52.1PID控制系统概述52.2模糊自适应PID控制系统62.3PID参数对控制性能的影响102.3.1比例（P）控制112.3.2积分（I）控制112.3.3微分（D）控制12第3章系统硬件设计133.1基于单片机模糊自适应PID控制器硬件结构

2、的设计133.2单片机的选择143.2.1单片机的存储结构143.3基于单片机的模糊自适应PID控制系统的控制回路153.4功能模块163.4.1单片机控制模块163.4.2数据转换与采集模块A/D0808163.4.3按键选择模块173.4.4显示模块173.4.5报警模块183.4.6输出模块183.5单片机仿真和元器件清单193.5.1系统的整体设计193.5.2元器件清单20第4章系统软件设计214.1Protues7软件概况214.2.1主程序流程图224.2.2采样子程序流程图234.2.3滤波子程序流程图2

3、44.2.4显示子程序流程图254.2.5按键选择流程图264.2.6PID控制子程序流程图274.2.7T1中断程序流程图28第5章模糊自适应PID控制系统仿真29总结32参考文献33致谢34模糊自适应PID控制器的设计摘要：以单片机为主体,设计一个能够处理较复杂数据和控制功能的电加热炉温度控制系统.该系统具有自动检测、数据实时采集、处理及控制结果显示等功能.软件采用模糊控制算法.结合了模糊控制快速性,保持较小超调量的优点和PID控制方法成熟,可消除稳态误差。PID控制（ControlofProportionInteg

4、rationDifferentiation）就是比例、积分、微分控制。它的性能取决于参数的整定情况，对那些对象模型复杂和难以确定精确模型的控制系统，具有很大的局限性，而且它的快速性和超调量之间的矛盾关系，使它不一定能满足调节时间短，超调小的技术要求。而模糊控制的鲁棒性好，无需知道被控对象的数学模型，且在快速性方面有着自己的优势。但模糊控制易受模糊规则有限等级的限制而引起稳态误差。这就是说，单一的PID控制或单一的模糊控制都有其自身的不足，因此，分析它们各自的优缺点，考虑可以把它们相互结合，实现优势互补，形成模糊PID控制

5、。此外，考虑把模糊PID控制和当今新型的、性能较好的单片机结合在一起，更好的发挥他们的作用。关键字：电阻炉单片机自适应PID1DesignoffuzzyadaptivePIDcontrollerAbstract:Microcontrollerasthemainbody,thedesignofacomplexdataandcontrolfunctionsoftheelectricheatingfurnacetemperaturecontrolsystem.Thesystemhasfunctionsofautomaticde

6、tection,real-timedataacquisition,processingandcontrolresultsshowetc..Softwareadoptsfuzzycontrolalgorithm.CombinesthefuzzycontrolspeedofandmaintainasmallerovershootadvantagesandPIDcontrolmethodmature,caneliminatethesteady-stateerror.Theproportionalintegralderivati

7、ve(PID)controllerisControlofProportionIntegrationDifferentiation.Itperformancedependsonthesituationthatparameterssets,thosecontrolsystemswhoseobjectmodelcomplexanduncertainaccuratehavegreatlimitations,anditsrelationshipbetweenrapidityandovershootmakeitimpossiblet

8、omeetregulatingtimeandshortovershoottechnicalrequirements.Therobustofthefuzzycontroliseffective,withoutknowledgeofthecontrolledobject'smathematicalmodel,andthe