智能加热磁力搅拌器的研究

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1、摘要智能加热磁力搅拌器的设计主要包括智能搅拌器的温度控制、电机制和U盘的数据存储。而温度控制是整个设计的核心。目前，对被控对控制大都采用传统的PID控制。但是，由于被控对象具有纯滞后、大惯时变的非线性特点，传统的PID控制往往不能满足其静态、动态特性的以，必须寻求一种先进的控制方法。在温度控制中，根据实际需要，采用AVRMegal28单片机、铂电阻组合构成温度采集系统，使其在硬件上能达到很高的精度。通过采用带因子的模糊PID控制算法的方法，这种混合型模糊控制器是在常规模糊控制器中加入自调整因子，实现比例因子的在线自调整。可使温控精度在室温至280度范围内达到±1度，并

2、可实现温度设定值的循环可调。设计的U盘存储电路中，单片机通过USB接口芯片CH375，把采集到的数据以FATl6的文件格式写入U盘，PC机可读取U盘。U盘存储数据的设计是本装置便携特性的体现。按照系统提出的技术要求，依据高可靠性、实用性强、操作方便的设计原则，合理设计了温控系统的总体结构。在对系统温度控制算法实现过程中，通过软件设计提高运算精度，通过硬件设计改善系统的测控精度，使该控制策略具有良好的控制精度和很强的鲁棒性，实验结果表明基本达到了系统要求的技术指标。关键词：搅拌器，PID，模糊控制，温度控制，自调整因子，USBAbstractIntelligenceHe

3、atingMagnetismStirrerelectriccontrolsystemmainlyincludesthetemperaturecontrolofElectromagneticStirrerandthefrequencycontrolformotorandmassstorageviaUSB．Andthattemperaturecontrolisthecoreofwholedesign．Presently，thetraditionalPIDcontrolisadoptedmostlyinthesystemsofElectromagneticStirrer．H

4、owever,becausetheobjecthasnonlinearcharacteristicsofpurelag，greatinertiaandparametertime-varying，thetraditionalPIDcontrolsometimescannotmeettherequirementofstaticanddynamiccharacteristic．Akindofadvancedcontrolmethodshouldbeapproached．Intemperaturecontrol，thetemperature—collectingsystemi

5、scomposedofAVRMegal28SCMandplatinumresistorsPTl00SOastogetsuchhigh-precisiononthehardwares．WedesignFuzzycontrollerswithadjustablefactor．ThedifferenceinthishybridfuzzycontrollerfromgeneralfuzzycontrolleristhatiswithadjustablefactonThetemperaturecanbecontrolledwithintherangeofroomtemperat

6、ure-280。C．Withaprecisionof±1℃anduninterruptedadjustabilityoftemperaturesettingisrealized．Inthecircuitofdatastorage，AVRwritesdatatoUdiskintheformatofFAT16filesystembyUSBinterfacechipCH375．PCcouldhavedatabyreadingUdisk．SavingdataatUdiskcharacterizesthemobilityofthedevice．Consideringthetec

7、hnologicalrequirementsofthesystemandbasedonthestudyandabsorptionofrelativetheoriesandtechnologiesforthekeyproblems，thewholestructureoftemperaturecontrolsystemisdesignedwhichissatisfiedfortherequirementsofhighreliability,practicalityandconvenienceoperations．Intheprocessofmakingt