微机控制温度PID

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1、课考考姓学专成指华南师范大学增城学院设计（扌艮告）题目：（温度PID控制系统设计）程名称查学期2013/2014学年第2学期查方式课程论文名苏满湖号业应用电子绩导教师文哲雄摘要在工程实际屮，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节.PID控制器问世至今已有近70年历史，它以结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。使用PID恒温调节，会使得我们取得需耍的实验结果。关键词：比例；积分；微分；恒温；PID控制目录一、绪论1二、设计要求和目的1三、PID控制器13.1PID原理13.2比例（P）控制23

2、.3积分（I）控制23.4微分（仍控制23.5模拟型PID控制器2四、为什么采用PID算法44.1PID怎么控制温度44.2PID温度调节的分析4五、恒温控制系统硬件设计45.1系统结构45.2、AT89S52单片机55.3外部时钟模块55.4电路复位模块65.5温度传感器65.6显示模块（12864）75・7加热控制电路85.8电源模块95.&1电源变压器95.8.2整流滤波电路105.8.3稳压电路105.9键盘模块105.10报警模块105.11执行模块11六、恒温控制系统软件设计126.1P1D计算程序126.2主程序流程图136.3键盘控制流程图146.

3、4显示模块（12864）程序与流程图146.5PID控制算法176.6PID控制器的参数整定18七、调试过程及结果18八、心得体会19参考文献：19一、绪论本设计的温度控制器在从生活工具到工业应用的各个领域，就例如：生活工具的电梯、工业生产屮的现场控制仪表、数控机床等。尤其是用单片机控制器改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制，早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水來实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。人类的

4、生活环境屮，温度扮演着极其重耍的角色。温度是工业生产屮常见的工艺参数Z-,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，I大I此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺耍求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。口18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的I大I素。二、设计要求和目的应用设计应该突出控制系统中的作用，重点介绍硬件电路组成，微型机系统，元器件的选择，电

5、路工作原理以及整个控制系统的设计思想，硬件电路设计和软件程序设计。介绍温度控制的应用场合，有什么实际意义；目前温度控制有哪些控制算法，控制效果如何？控制精度怎样？分别应用在什么地方？木次课程设计采用的硬件组成和控制算法。三、PID控制器3.1PID原理在我们实际的工程中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制，又称PID调节.PID控制器问世至今已有近70年历史，它以结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术Z—当被控对彖的结构和参数不能完全学握或得不到精确的数学模型，控制理论的其他技术难以采用时，系统控制器的结构和

6、参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技微机控制技术课程设计苏满湖术最为方便。即使当我们不完全了解一个系统和被控对象，或是不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，也适合采用PID控制技术。3.2比例(P)控制比例控制是一种最简单的控制方式，其控制器的输出与输入误菲信号成比例关系。当仅有比例控制时，系统输出存在稳态误差。3.3积分(1)控制在枳分控制中，控制器的输出与输入误差信号的枳分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误并，则称这个控制系统是有稳态误并的或简称有差系统。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。积分项的误差取

7、决于时间的积分，随着时间的增加,积分项谋差会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加人，它推动控制器的输出增大，使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+枳分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。3.4微分(仍控制在微分控制屮，控制器的输出与输入误差信号的微分(即谋差的变化率)成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会岀现振荡甚至失稳，原因是由于存在有较犬惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误并的变化。解决的办法是使抑制误并的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应

8、该是零。这