基于80C52單片機(jī)的電加熱數(shù)字恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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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(duì)象的特點(diǎn)，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(jì)算出u(kT-T)，通過(guò)計(jì)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，一般采用恒定的采樣周期T，當(dāng)確定了Kp、Ki、Kd時(shí)，根據(jù)前后3次測(cè)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.ex-cimer.com/article/172151.htm
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與系統(tǒng)仿真
在Keilu Vision3中建立一個(gè)文件，在代碼框中輸入程序代碼，檢查調(diào)試代碼無(wú)誤后運(yùn)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(shè)計(jì)好的電路圖，最后把轉(zhuǎn)換好的二進(jìn)制文件加載入80C52單片機(jī)，點(diǎn)擊運(yùn)行調(diào)試按鈕就可以進(jìn)行硬件和軟件的仿真。
該系統(tǒng)爐溫在一定范圍內(nèi)根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象可以人工設(shè)定，圖5為電加熱爐溫度設(shè)定值在50、100、150和300℃時(shí)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(xiàng)指都達(dá)了電加熱爐加熱對(duì)象要求起跳快、調(diào)量小、控制平穩(wěn)的技術(shù)指標(biāo)。
4 結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)證能充分實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)控制與顯示、設(shè)定顯示，達(dá)到智能數(shù)字控制儀表的要求。試驗(yàn)表明，該系統(tǒng)具有良好的升溫、降溫特性，靜態(tài)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)均達(dá)到了控制要求，系統(tǒng)精度高，自適應(yīng)能力強(qiáng)，可靠性高，抗干擾性強(qiáng)，控制界好等特點(diǎn)。系統(tǒng)的超調(diào)量小于4％，調(diào)節(jié)時(shí)間在溫30～100范圍內(nèi)均6 min小于，爐溫達(dá)剄了很好在控制效果。改小溫度設(shè)定值，該系統(tǒng)可應(yīng)用于孵蛋、細(xì)菌培育等場(chǎng)合恒溫控制。該控制器的設(shè)計(jì)方法在熱處理、化工、機(jī)械加工、金屬冶煉等行業(yè)爐溫控制器設(shè)計(jì)中具有一定的借鑒意義和推廣價(jià)值。
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評(píng)論