基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真VIP免费

第I页辽宁科技大学本科生毕业设计摘要本设计是一种温度控制系统，温度控制在工业生产和科学研究中具有重要意义。其控制系统属于一阶纯滞后环节，具有大惯性、纯滞后、非线性等特点，导致传统控制方式超调大、调节时间长、控制精度低。采用单片机进行炉温控制，具有电路设计简单、精度高、控制效果好等优点，对提高生产效率、促进科技进步等具有重要的现实意义。PID控制法最为常见，控制输出采用PWM波触发可控硅来控制加热通断。使系统具有较高的测量精度和控制精度。单片机控制部分采用AT89S51单片机为核心，采用Keil软件进行编程，同时采用分块的模式，对整个系统的硬件设计进行分析，分别给出了系统的总体框图、温度检测调理电路、A/D转换接口电路，按键输入电路以及显示电路，并对相应电路进行相关的阐述软件采用PID算法进行了建模和编程，在Proteus环境中进行了仿真。关键词：PID;单片机；温度控制；Keil；Proteus第II页辽宁科技大学本科生毕业设计AbstractThisdesignisakindoftemperaturecontrolsystem,Thetemperaturecontrolinindustrialproductionandscientificresearchisofgreatsignificance.Belongstopurefirst-orderlaglink,thecontrolsystemhasthecharacteristicsofbiginertia,purelagandnonlinear,thetraditionalcontrolovershootandadjustmenttimeislong,lowcontrolprecision.Bysinglechipmicrocomputertemperaturecontrol,hassimplecircuitdesign,highaccuracyandgoodcontroleffect,toimprovetheproductionefficiency,promotetheprogressofscienceandtechnologyhasimportantpracticalsignificance.PIDcontrolisthemostcommon,thecontroloutputPWMwavetriggeringthyristorisusedtocontroltheheatingonandoff.Makethesystemhashighaccuracyofmeasurementandcontrolprecision.Single-chipmicrocomputercontrolpartadoptssinglechipmicrocomputerAT89S51asthecore,UsingKeilsoftwareprogramming,Usingblockpatternatthesametime,analyzesthehardwaredesignofthewholesystem,respectively,oftheoverallsystemblockdiagramisgiven,thetemperaturedetectioncircuit,A/Dconversioninterfacecircuit,keyinputcircuitanddisplaycircuit,andthecorrespondingcircuitarerelatedinthispaper,thesoftware,thePIDalgorithmisusedformodelingandprogrammingintheProteussimulationenvironment.Keywords:PID；Singlechipmicrocomputer；Thetemperaturecontrol；Keil；Proteus第II页辽宁科技大学本科生毕业设计第III页辽宁科技大学本科生毕业设计目录1绪论..........................................................12设计方案......................................................23系统硬件仿真电路..............................................33.1温度测量调理电路...................................................33.2A/D转换电路.......................................................43.3按键输入电路.......................................................53.4数码管显示电路.....................................................63.5温度控制电路.......................................................74程序设计.....................................................94.1程序整体设计.......................................................94.2子程序设计........................................................114.3源程序设计................................................................195软件调试与运行结果...........................................41结论...........................................................42致谢...........................................................43参考文献.......................................................44第1页辽宁科技大学本科生毕业设计1绪论现代工业生产过程中，用于热处理的加热炉，需要消耗大量的电能，而且温度控制是纯滞后的一阶大惯性环节。现有企业多采用常规...