温度系统模糊PID控制与仿真.doc

《温度系统模糊PID控制与仿真.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、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

2、设计以及硬件选择，最后进行系统的软件设计以及仿真。关键词：模糊PID；AT89C51单片机；温度控制；仿真AbstractFuzzyPIDtemperaturecontrolsystemwithrealintelligenceandflexibility,moreandmoretemperaturecontrolsystemsaredesignedbasedonfuzzyPIDalgorithm.Withthecontrolobjectbecomescomplicated,usingconventionalPIDtemperat

3、urecontrolaccuracyandrobustnessofthelower.Whenthecontrolobjectisacomplexsituation,conventionalPIDtemperaturecontrollerisnolongerapplied,inordertoimprovethecontrolperformanceofcomplexsystems,tousethefuzzyPIDtemperaturecontroller.AwaytoPIDcontrolandfuzzycontrolofsimpli

4、city,flexibility,androbustnessoftheintegration,weconstructedafuzzyPIDtemperaturecontroller.Thisdesignpresentsafuzzy-basedPIDtemperaturecontrolsystemtoAT89C51SCM,madethefollowingmainareasofwork:firstintroducethetheoryoffuzzyPIDcontrol,secondforthehardwaredesignandhard

5、waredesign,andfinallytothesystemsoftwaredesignandsimulation.Keywords:FuzzyPID;AT89C51SCM;temperaturecontrol;simulation目录第一章绪论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

6、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143.1系统硬件电路构成143.2系统设计原则及系统总电路图143.2.1系统设计原则143.2.2系统总电路图153.3单片机的选择153.4温度传感器的选择193.4.1DS18B20简介193.4.2DS18B20的性能特点203.4.3DS18B20的管脚排列213.4.4DS18B20的

7、内部结构213.4.5DS18B20的测温原理223.5数码管输出223.6键盘接口电路233.7蜂鸣电路243.8外部存储模块243.9电机驱动模块25第四章系统软件设计274.1主程序模块274.2温度传感器DS18B20模块274.3LED显示模块294.4键盘控制模块29第五章系统的仿真315.1仿真工具315.2MATLAB及其模糊逻辑工具箱和仿真环境315.2.1MATLAB概况315.2.2模糊逻辑工具箱315.3模糊PID的仿真325.3.1控制对象模型325.3.2MATLAB仿真335.4仿真结果与分析35结

8、论37参考文献38附录39附件一:部分源程序391.DS18B20相关子程序392.LED相关子程序393.按键相关子程序40附件二：英文文献43附件三：系统总电路图51第一章绪论1.1选题背景及其意义在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪