基于模糊pid的温度控制系统 毕业设计(论文)

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1、基于模糊PID的温度控制系统摘要模糊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

2、件设计以及仿真。关键词：模糊PID；AT89C51单片机；温度控制；仿真AbstractFuzzyPIDtemperaturecontrolsystemwithrealintelligenceandflexibility,moreandmoretemperaturecontrolsystemsaredesignedbasedonfuzzyPIDalgorithm.Withthecontrolobjectbecomescomplicated,usingconventionalPIDtemperaturecontrolaccuracyandrobustnessofthelower.Whenth

3、econtrolobjectisacomplexsituation,conventionalPIDtemperaturecontrollerisnolongerapplied,inordertoimprovethecontrolperformanceofcomplexsystems,tousethefuzzyPIDtemperaturecontroller.AwaytoPIDcontrolandfuzzycontrolofsimplicity,flexibility,androbustnessoftheintegration,weconstructedafuzzyPIDtemperatur

4、econtroller.Thisdesignpresentsafuzzy-basedPIDtemperaturecontrolsystemtoAT89C51SCM,madethefollowingmainareasofwork:firstintroducethetheoryoffuzzyPIDcontrol,secondforthehardwaredesignandhardwaredesign,andfinallytothesystemsoftwaredesignandsimulation.Keywords:FuzzyPID;AT89C51SCM;temperaturecontrol;si

5、mulation目录第一章引言11.1选题背景及其意义11.2概述11.3温度测控技术的发展与现状11.3.1定值开关控温法21.3.2PID线性控温法21.3.3智能温度控制法2第二章模糊PID控制理论42.1PID控制器42.1.1PID控制的发展42.1.2PID控制理论42.1.3PID控制算法52.2模糊控制原理72.2.1模糊控制系统的基本概念72.2.2模糊控制系统的组成72.2.3模糊控制的基本原理82.3模糊PID复合控制算法92.3.1模糊PID复合算法92.3.2模糊PID算法运用10第三章模糊PID温度控制系统硬件设计133.1系统硬件电路构成133.2系统设计原则

6、及系统总电路图133.2.1系统设计原则133.2.2系统总电路图143.3单片机的选择143.4温度传感器的选择183.4.1DS18B20简介183.4.2DS18B20的性能特点193.4.3DS18B20的管脚排列193.4.4DS18B20的内部结构203.4.5DS18B20的测温原理203.5数码管输出213.6键盘接口电路223.7蜂鸣电路233.8外部存储模块233.9电机驱动模块23第四章系统软件设计254.1主程序模块254.2温度传感器DS18B20模块254.3LED显示模块274.4键盘控制模块27第五章系统的仿真295.1仿真工具295.2MATLAB及其模糊

7、逻辑工具箱和仿真环境295.2.1MATLAB概况295.2.2模糊逻辑工具箱295.3模糊PID的仿真305.3.1控制对象模型305.3.2MATLAB仿真315.4仿真结果与分析33结论35参考文献36附录37附件一:部分源程序371.DS18B20相关子程序372.LED相关子程序373.按键相关子程序38附件二：英文文献41附件三：系统总电路图49谢辞49第一章引言1.1选题背景及其意义在人类的生活环境中，温度