基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真.docx

摘要

本设计就就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得现实意义。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。使系统具有较高得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,同时采用分块得模式,对整个系统得硬件设计进行分析,分别给出了系统得总体框图、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得阐述软件采用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

Abstract

Thisdesignisakindoftemperaturecontrolsystem,Thetemperaturecontrolinindustrialproductionandscientificresearchisofgreatsignificance、Belongstopurefirst-orderlaglink,thecontrolsystemhasthecharacteristicsofbiginertia,purelagandnonlinear,thetraditionalcontrolovershootandadjustmenttimeislong,lowcontrolprecision、Bysinglechipmicroputertemperaturecontrol,hassimplecircuitdesign,highaccuracyandgoodcontroleffect,toimprovetheproductionefficiency,promotetheprogressofscienceandtechnologyhasimportantpracticalsignificance、PIDcontrolisthemostmon,thecontroloutputPWMwavetriggeringthyristorisusedtocontroltheheatingonandoff、Makethesystemhashighaccuracyofmeasurementandcontrolprecision、Single-chipmicroputercontrolpartadoptssinglechipmicroputerAT89S51asthecore,UsingKeilsoftwareprogramming,Usingblockpatternatthesametime,analyzesthehardwaredesignofthewholesystem,respectively,oftheoverallsystemblockdiagramisgiven,thetemperaturedetectioncircuit,A/Dconversioninterfacecircuit,keyinputcircuitanddisplaycircuit,andthecorrespondingcircuitarerelatedinthispaper,thesoftware,thePIDalgorithmisusedformodelingandprogrammingintheProteussimulationenvironment、

Keywords:PID;Singlechipmicroputer;Thetemperaturecontrol;Keil;Proteus

目录

TOC\o1-2\h\u1绪论 1

2设计方案 2

3系统硬件仿真电路 3

3、1温度测量调理电路 3

3、2A/D转换电路 4

3、3按键输入电路 5

3、4数码管显示电路 6

3、5温度控制电路 7

4程序设计 9

4、1程序整体设计 9

4、2子程序设计 11

4、3源程序设计