基于SPCE061A的水溫監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
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2．1 A／D轉(zhuǎn)換子程序
A／D轉(zhuǎn)換：每間隔1s執(zhí)行一次溫度采樣操作．每次采樣執(zhí)行18次A／D轉(zhuǎn)換；在IRQ5_2Hz中斷服務(wù)程序中完成，IRQ5_2Hz用以提供1 s時間以確定AD采樣的時間間隔，A／D轉(zhuǎn)換子程序流程圖如圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/172712.htm
2．2 溫度PID控制的實現(xiàn)
本方案利用位置式PID算法，將溫度傳感器采樣輸入作為當前輸入，然后與設(shè)定值進行相減得偏差，然后再對之進行PID運算產(chǎn)生輸出結(jié)果four，然后讓four控制定時器的時間進而控制加熱器。IRQ2_TimerB提供溢出頻率為64 Hz的中斷信號，配合主程序的PID運算結(jié)果four確定加熱時間，實現(xiàn)加熱器功率調(diào)節(jié)，該部分子程序流程圖如下圖6所示。
3 系統(tǒng)運行性能測試
本系統(tǒng)的關(guān)鍵之處在于PID控制。對于PID系統(tǒng)來說，系統(tǒng)性能的好壞主要取決于PID控制的參數(shù)的設(shè)定。由PID控制原理知：比例(P)控制能迅速反應(yīng)誤差，減小穩(wěn)態(tài)誤差：比例作用的加大，會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。積分(I)控制的作用，只要系統(tǒng)有偏差存在，積分作用不斷地積累，輸出控制量以消除誤差；積分作用太強會使系統(tǒng)超調(diào)加大，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。微分(D)控制可以減小超調(diào)量，克服振蕩，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高，同時加快系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度，減小調(diào)整時間，從而改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。
本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的基本功能如下：
1)溫度的實時采集顯示：
2)對溫度的變化能夠做出及時的處理，能夠應(yīng)用PID調(diào)節(jié)；
3)通過UART實現(xiàn)上下位機通信。并在上位機上顯示溫度的變化曲線。
在系統(tǒng)調(diào)試過程中，通過改變關(guān)鍵的PID系統(tǒng)參數(shù)Kp、Kd，觀察系統(tǒng)運行性能的變化，以使系統(tǒng)處于最佳運行狀態(tài)，以下是測試過程及測試結(jié)果。
1)Kp=1．5、Kd=1．0(溫升：20～40℃)對應(yīng)的曲線如圖7所示，由圖形可以看出來，由于過大，造成超調(diào)量過大。
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