基于80C52單片機的電加熱數(shù)字恒溫控制系統(tǒng)設計
PID控制的形式多種多樣,常用的通常有位置式和增量算式。根據(jù)對象的特點,該系統(tǒng)采用PID增量式控制算法。所謂的PID的增量算式,就是根據(jù)式(3)計算出u(kT-T),通過計算△u(kT)=u(kT)-u(kT-T)得到PID增量算△u(kT),即第k次采樣輸出算式為:

在計算機系統(tǒng)中,一般采用恒定的采樣周期T,當確定了Kp、Ki、Kd時,根據(jù)前后3次測量的偏差值就可以求出控制增量△u(kT)。增量式PID程序流程圖如圖4所示。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/172151.htm
3 實驗結果與系統(tǒng)仿真
在Keilu Vision3中建立一個文件,在代碼框中輸入程序代碼,檢查調試代碼無誤后運行程序生成.HEX文件,打開PROTEUS的原理圖編輯及仿真界面,并在界面中打開事先設計好的電路圖,最后把轉換好的二進制文件加載入80C52單片機,點擊運行調試按鈕就可以進行硬件和軟件的仿真。
該系統(tǒng)爐溫在一定范圍內根據(jù)實際控制對象可以人工設定,圖5為電加熱爐溫度設定值在50、100、150和300℃時的升溫曲線圖。從圖中可以看出,爐溫獲得了良好的控制,各項指都達了電加熱爐加熱對象要求起跳快、調量小、控制平穩(wěn)的技術指標。
4 結束語
該系統(tǒng)經(jīng)驗證能充分實現(xiàn)溫度的實時控制與顯示、設定顯示,達到智能數(shù)字控制儀表的要求。試驗表明,該系統(tǒng)具有良好的升溫、降溫特性,靜態(tài)、動態(tài)指標均達到了控制要求,系統(tǒng)精度高,自適應能力強,可靠性高,抗干擾性強,控制界好等特點。系統(tǒng)的超調量小于4%,調節(jié)時間在溫30~100范圍內均6 min小于,爐溫達剄了很好在控制效果。改小溫度設定值,該系統(tǒng)可應用于孵蛋、細菌培育等場合恒溫控制。該控制器的設計方法在熱處理、化工、機械加工、金屬冶煉等行業(yè)爐溫控制器設計中具有一定的借鑒意義和推廣價值。
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