基于参数自整定模糊PID的加热板温控系统研究
基于参数自整定模糊PID控制的抗生素发酵罐温度控制系统
度 ，℃ 。
器 ， 其 由传 感 器 和 变 送 器 两 部 分 组 成 ， 安 装 于
发 酵 罐 侧 壁 ，输 出 与 温 度 成 正 比 的４ ２ ｍＡ直 ～ ０ 流 电流 信 号 。 根 据 厂 家 的 要 求 ， 发 酵 罐 的 温 度 控 制 偏 差 为 ： ±０５ 。发 酵 罐 温 度 是 通 过 蛇 形 ．℃ 管 间 接 冷 却 控 制 的 ，通 过 控 制 调 节 阀 的 开 度 ，
Ｇｓ＝— （）
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第３ 卷 ３ 第９ 期 ２ １ ９ 上 ） ［ １ ０１ （ ６１
、 Ｉ
２２ 发 酵罐 温度的参 数 自整 定模糊 Ｐ Ｄ 制算法 的 ． Ｉ控 ＭＡ Ｌ 仿真 Ｔ ＡＢ
在ＭＡ Ｌ Ｂ Ｓｍｕｉｋ 境 中对 该参 数 自整 定 Ｔ Ａ ／ｉ ｌ 环 ｎ
匐 化
如 图３ 所示 。
图３ ＰＤ 制 阶 跃 响 应 和模 糊 ＰＤ 制 阶 跃 响 应 Ｉ控 Ｉ控
分 析仿 真 结 果 ： 由 在单 位 阶跃 信号 下 的 常规 Ｐ Ｄ控 制 与模 糊 自适 应 Ｐ Ｄ控 制 器 的 响应 曲线 可 Ｉ Ｉ 知 ，模糊 自适 应ＰＤ的 控制方 式获 得 的系统动 态 响 Ｉ 应 曲线较 好 ， 响应 时 间 短 、超 调 量 小 ，且 稳 态精 度 高 ， 系统 遇 到干 扰 时 能很 快 恢 复稳 态 ，动 静 态 性能 好 。
的不 同而 不 同 ，因 此 控 制 比 较 困 难 。传 统 的Ｐ Ｄ Ｉ 控 制 已 不 适 用 于 该 控 制 对 象 。 根 据 该 厂 的 控 制 系统 的 现 状 和 抗 生 素 生 产 的工 艺 要 求 ，将 Ｐ Ｄ控 Ｉ 制 和 模 糊 控制 相 结 合起 来 的参 数 自整 定 模 糊 Ｐ Ｄ Ｉ
基于模糊PID的电热炉温度智能控制系统
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·96·2018年第13期文章编号：2095－6835（2018）13－0096－02基于模糊PID的电热炉温度智能控制系统张少杰（广东新功电器有限公司，广东潮州515700）摘要：随着科学技术的持续发展，智能化技术和设备开始向社会中的各行各业渗透，比如石化行业、电厂建设行业、机械制造行业、食品加工行业等，都会应用到温度控制系统。
基于此，将立足于现实需求，提出一种新型的控制方法，将PID与模糊控制相结合，以此来实现电热炉温度控制、节能等目标。
对电热炉温度控制系统的工作机理进行了分析，并对系统的设计与实现加以阐述，最终通过仿真分析的方式展现系统的使用效果。
关键词：模糊PID；电热炉；智能控制；温度控制系统中图分类号：TP273文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2018.13.096由于现阶段多个行业和领域中都将应用到温度控制系统，需要控制温度的对象多种多样，部分控制对象之间存在一定的差距，参数的变化幅度较大，且还存在诸多干扰因素。
在此背景下，工业热处理生产中采用了电热炉，其具有非线性、升温和保温等特征，并且通过智能控制系统使设备的控制精度得到进一步提升。
1电热炉温度智能控制系统的工作机理1.1生产过程及要求模糊PID电热炉温度智能控制系统的主要功能是对产品进行加热和烘干。
在实际加热过程中，主要通过封闭式的方式进行加热，利用PID调节气对电热炉的温度进行控制和改变，使其能够以更加适宜的温度投入到产品的生产加工工作当中。
1.2基本原理在模糊PID智能控制原理的应用中，作为典型的例子便是电热炉温度控制，具有非线性、随时间改变、升温与保温等特点，其中，升温主要是通过增加电热炉温度的方式来实现；而降温则主要是通过对电热炉温度的降低来实现。
如果电热炉的温度超出了最高或最低的界定值，则很难实现温度的改变，此时便产生了设备故障问题。
热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法
热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法热水锅炉温度控制的模糊ＰＩＤ参数自整定方法张秀滢刘强（中煤邯郸设计工程有限责任公司）摘要：针对热水锅炉温度控制中ＰｌＤ参数人工整定的困难和参数自整定的必要性，对Ｆｕｚｚｙ―ＰＩＤ参数自整定原理和方法进行了讨论，并对燃煤热水锅炉供暖系统进行了试运行，表明其正确、有效和实用性。
关键词：锅炉温度控制模糊ＰＩＤ参数自整定ｋ．为．Ｋ『厂一模糊比例、积分、微分系数比例系数Ｋ，＝Ｋ；＋胆，Ｅ吼（２）积分系数Ｋ，＝Ｋ，＋胆，Ｅｑｉ（３）微分系数Ｋ庐Ｋ升陋，Ｅａｄ（４）０引言ＰＩＤ算法由于其结构简单、鲁棒性好和可靠性高的特点，成为迄今为止应用最广泛的控制算法。
然而在热水锅炉的温度控制中，由于被控对象具有非线性、时变、大滞后等特点，且热水锅炉温度控制受环境温度和燃料等诸多因素影响，导致难以建立精确的数学模型，难以确定最佳的控制器参数。
此时，传统的ＰＩＤ控制对进一步提高控制对象的质量遇到了极大的困难，难以获得良好的效果。
为了克服常规ＰＩＤ调节器的不足，提高其性能，人们进行了进一步的研究。
模糊控制是智能控制理论的一个分支，近十年来正以它全新的控制方式在控制界受到了极大的重视并得到了迅速发展。
与传统的ＰＩＤ控制方式相比，它具有特别适合于那些难以建立精确数学模型、非线性和大滞后的过程等特点。
但是经过深入研究，也会发现基本模糊控制存在着其控制品质粗糙和精度不高等弊病。
因此，本文提出一种将模糊控制和ＰＩＤ控制相结合起来，通过模糊控制实现ＰＩＤ参数自整定的方法来调节锅炉出水温度。
这种Ｆｕｚｚｙ―ＰＩＤ策略，模糊控制的采用不是代替ＰＩＤ控制，而是对传统控制方式的改进和扩展，它既保持了常规ＰＩＤ控制系统结构简单、使用方便、鲁棒性强、控制精度高的优点，又采用模糊推理的方法实现了ＰＩＤ参数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄ的在线自整定，兼具了模糊控制灵活性、适应性强的特点，相比单纯的任一种控制效果都要好。
基于模糊PID的高精度温度控制系统
基于模糊PID的高精度温度控制系统张宝峰; 张燿; 朱均超; 豆梓文; 符烨【期刊名称】《《传感技术学报》》【年(卷),期】2019(032)009【总页数】5页(P1425-1429)【关键词】温度控制; 模糊PID; 半导体制冷器; 闭环控制【作者】张宝峰; 张燿; 朱均超; 豆梓文; 符烨【作者单位】天津理工大学光电器件与通信技术教育部工程研究中心天津300384; 天津理工大学电气电子工程学院天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384【正文语种】中文【中图分类】TP393温度的测量是工业生产中一个重要指标,其精度严重影响产品质量、生产工艺和生产安全,需要定期对温度传感器进行计量和校准,以保证温度测量的精度[1]。
但在某些特定场合,如工业生产线或者石油钻井平台,温度传感器难以拆卸下来进行校准,需要现场进行标定。
因此,设计一款用于现场校准温度传感器的便携式温度控制系统具有非常重要的现实意义[2]。
目前便携式的高精度温度控制系统大多使用半导体制冷器(Thermo Electric Cooler,TEC)来作为控制对象,来间接稳定被控物体的温度[3]。
其中,美国Fluke(福禄克)公司研制的高精度干式计量炉的控温性能处于世界领先地位[4]。
国内也有一些厂家在研究生产便携式的温度控制系统,但控温精度一般在0.01 ℃左右,整定速度不够快,控温效果还不够理想[5]。
本文利用模糊PID算法展开高精度大范围温度方法研究,在获得高精度稳定度的同时,提高整定速度;采用高精度铂电阻温度传感器和大功率TEC驱动电路相结合,设计并制作了一套基于模糊PID的高精度温度控制系统。
1 温度控制原理1.1 TEC的工作原理半导体制冷器是一种根据帕尔贴效应工作的电流型工作器件[6]。
其内部是由P型半导体和N型半导体组成的热电偶对[7]。
当有电流流过回路时,半导体内部会相应的吸收和放出热量来改变自身的势能,从而在半导体制冷器的两端形成冷端和热端,当电流方向改变时,其冷热两端也会发生互换[8]。
基于PID与PMW的加热控制系统设计
摘要在现代化的工业生产中，温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制。
如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
加热处理是工业生产中使用最为广泛的工艺之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。
本设计在了解了国内加热控制系统设计技术、PID控制器及脉宽调制技术应用现状，掌握了PID与PWM技术及与加热控制系统设计制作相关的基础知识，利用PID控制器和PMW输出策略设计并制作了一个闭环温度（加热）控制系统。
本系统以AT89S52单片机作为控制装置的智能部件，采用数字温度传感器DS18B20完成温度的采样，二位的LED共阳极数码管形成显示电路。
通过设计和改进，本系统采用了PID控制原理来完成对温度的主控制。
采用PWM技术，通过程序控制对AT89S52的管脚进行通断控制，来完成对加热电阻的输出功率控制。
能对室温以上60°以下的温度实行恒温控制，基本达到设计要求。
本设计具有设计简单、操作性强、适应性大等优点，在其他工程工业中可以借鉴。
文章中详细的分析了系统设计方案的选择与硬件电路的设计并且给出了系统的调试过程及部份软件程序，可以模仿设计。
关键词：AT89S52；DS18B20；温度控制；PID；PWMAbstractIn modern industrial production, temperature control is often encountered during industrial production process control. Such as: In the metallurgical industry, chemical industry, power engineering, paper industry, machinery manufacturing and food processing and other areas, people need all kinds of heating furnace, heat treatment furnaces, reactors and boilers in the temperature detection and control. Heat treatment is the most widely used industrial production process, one associated with a variety of temperature control system is widely used in metallurgy, chemical industry, machinery, food and other fields. Understanding of the design of domestic heating control system design, PID controller and PWM technology application, the PID control and PWM technology and designed with the heating control system, the basic knowledge related to the use of PID controller design and PMW output strategy and produced a closed-loop temperature (heating) control system.The system as a control device AT89S52 microcontroller smart parts, complete with digital temperature sensor DS18B20 temperature sampling, two of the LED digital tube formation common anode display circuit. Through the design and improvement, the system uses the PID control theory to complete the main control on temperature. With PWM technology, programmed to carry out the pins on the AT89S52 off control, to complete the heat resistance of the output power control. To room temperature over 60 °below the temperature of the implementation of temperature control, basically meet the design requirements. The design is simple in design, maneuverability, adaptability great advantages, such as other engineering industries can learn from. Article a detailed analysis of the system design choices and hardware design and debugging the system is given and some software programs that mimic the design.Key words: AT89S52; DS18B20; temperature control; PID; PWM目录1 绪论 (1)1.1 国内外温度控制系统的市场发展情况 (1)1.2温度控制系研究的意义 (1)1.3 PID控制系统的研究背景 (1)1.4 PID控制原理及相关介绍 (2)1.4.1自动控制原理介绍 (2)1.4.2PID控制的原理和特点 (3)1.4.3 PID控制器的参数整定 (4)1.5 PWM技术原理及相关介绍 (4)1.5.1 电流控制PWM (5)1.5.2非线性控制PWM单周控制法 (5)2. 温度控制系统的设计 (6)2.1 设计任务要求 (6)2.2 初始方案 (6)2.3 系统方案的选择 (6)2.3.1传感器部分 (7)2.3.2单片机部分 (8)2.3.3显示部分 (9)3 硬件电路设计 (9)3.1 设计使用的基本知识介绍 (10)3.2 温度采样电路的设计 (10)3.3 显示电路的设计 (14)3.4 加热电路的设计 (16)3.5 电源电路的设计 (16)3.5.1 单片机驱动电源电路 (16)3.5.2 加热电源电路 (17)3.6按键设计 (17)3.7 主机控制电路的设计 (18)4 软件部分 (22)4.1 系统软件设计的基本要求 (22)4.2 单片机编程 (23)5 系统系统制作及调试 (24)5.1 系统PCB板的设计 (24)5.2 硬件调试 (24)5.3 软件调试 (25)6 结论 (26)谢辞 (28)参考文献 (29)附录1 (30)附录2 (41)附录3 (42)1 绪论1.1 国内外温度控制系统的市场发展情况温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。
基于PID的温度控制系统设计
基于PID的温度控制系统设计PID（比例-积分-微分）控制系统是一种常见的温度控制方法。
它通过测量实际温度和设定温度之间的差异，并相应调整加热器或冷却器的输出来控制温度。
在本文中，将介绍PID控制系统的基本原理、设计步骤和实施细节，以实现一个基于PID的温度控制系统。
一、基本原理PID控制系统是一种反馈控制系统，其核心思想是将实际温度值与设定温度值进行比较，并根据差异进行调整。
PID控制器由三个部分组成：比例控制器（P），积分控制器（I）和微分控制器（D）。
比例控制器（P）：根据实际温度与设定温度之间的差异，产生一个与该差异成正比的输出量。
比例控制器的作用是与误差成正比，以减小温度偏差。
积分控制器（I）：积分控制器是一个与误差积分成比例的系统。
它通过将误差累加起来来减小持续存在的静态误差。
积分控制器的作用是消除稳态误差，对于不稳定的温度系统非常有效。
微分控制器（D）：微分控制器根据温度变化速率对输出进行调整。
它通过计算误差的变化率来预测未来的误差，并相应地调整控制器的输出。
微分控制器的作用是使温度系统更加稳定，减小温度变化速率。
二、设计步骤1.系统建模：根据实际温度控制系统的特点建立数学模型。
这可以通过使用控制理论或系统辨识技术来完成。
将得到的模型表示为一个差分方程，包含输入（控制输入）和输出（测量温度）。
2.参数调整：PID控制器有三个参数：比例增益（Kp）、积分时间（Ti）和微分时间（Td）。
通过试验和调整，找到最佳的参数组合，以使系统能够快速稳定地响应温度变化。
3.控制算法：根据系统模型和参数，计算控制器的输出。
控制器的输出应是一个与实际温度偏差有关的控制信号，通过改变加热器或冷却器的输入来调整温度。
4.硬件实施：将控制算法实施到硬件平台上。
这可以通过使用微控制器或其他可编程控制器来实现。
将传感器（用于测量实际温度）和执行器（用于控制加热器或冷却器）与控制器连接起来。
5.调试和测试：在实际应用中，进行系统调试和测试。
基于模糊-PID参数自整定控制的循环流化床床层温度控制
量作清晰化后送至对应 的执行器来控 制被控对象的过程 。
Ｆ Ｌ Ｃ由模糊化 、模 糊推理 、清 晰化这几个部分 构成 ，具体
二阶 喷性 系统 ，且 其参数随运行工况 的不断变化而变化 ， 很难用 数学模 型进行描述 ，因此 常规 的纯Ｐ Ｉ Ｄ 控 制系统无 法满足控制要 求。而模糊控制则是一种 仿人工智能 的控制 方法 ，它不依赖于基于对象 的数 学模型 ，通过对模糊 信息 的处理 ，可以对复杂对象实施 良好 控制 。模糊控制 系统的
进ＡＰ Ｉ Ｄ 控制器进行Ｐ Ｉ Ｄ 控制 。它可 以由以下 函数表示 ：
“ （ 七 ） ＝Ｋ ｐ ｅ （ ） ＋ ８ （ ｆ ） ＋ ｅ ｃ （ ｋ ）
其 中，ｅ（ ｋ）表示系统误差 ，ｅ ｃ（ ｋ）表示系统误差变 化率 。对于Ｃ Ｆ Ｂ 床温 ，有 ：
ｅ （ ｋ ） ＝ Ｔ （ ｔ ） 一 Ｔ ｓ （ ｔ ）
性 、时变 、强耦合 的复杂控制对象 ，使得 实现床温 自动控 制较难 。影 响床温的 因素很多 ，主要是 煤质 、给煤量 、石
卜
ｅ
当锅 炉 额定 工 况 时 ，增 益 Ｋ 基本 保持在０ ． ９ ８ 左 右 ，惯
性 时间常数Ｔ 为１ ２ ６ ｓ ，阶次为２ ，迟 延时间Ｔ 为２ ｓ 左右 。即
１ 概述
循 环流化 床锅炉 （ Ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｂ ｅ ｄ Ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ，
Ｃ Ｆ Ｂ Ｂ）的床 温是影 响锅炉 燃烧效 率 、脱 硫效率 ，以及氮 氧化物 、一 氧化碳 排放的主要 因素 ，一 般要求床温控制在 ８ ５ ０ ￣ Ｃ～ ９ ０ ０ ￣ Ｃ 之 间 ，在这个 区间 内 ，不仅燃烧效 率高 、炉 内脱硫效 果最佳 ，同时Ｎ Ｏ ｘ 排放 量也 比较小 ，所 以维持正 常的床温是循环流化床锅炉稳定 、经 济运行 的关键 。 然而 循环 流化 床 锅炉是 一 个 多变量 、大惯性 、非线
基于模糊PID控制的矿井控温系统研究
基于模糊PID控制的矿井控温系统研究目录1. 内容综述 (2)1.1 研究背景及意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究内容与方法 (5)2. 模糊PID控制理论基础 (6)2.1 模糊控制的基本概念 (8)2.2 PID控制的基本原理 (9)2.3 模糊PID控制的组合策略 (10)3. 矿井控温系统需求分析 (11)3.1 矿井环境特点 (12)3.2 控温系统的性能要求 (13)3.3 控温系统的可靠性与安全性要求 (14)4. 系统设计 (16)4.1 系统总体设计 (17)4.2 控制器设计 (18)4.2.1 模糊PID控制器的结构设计 (19)4.2.2 模糊PID控制器的参数确定方法 (20)4.3 传感器与执行器设计 (22)4.4 通信接口设计 (23)5. 系统实现 (24)5.1 硬件实现 (25)5.1.1 主控制器选型与配置 (26)5.1.2 传感器与执行器选型与安装 (27)5.2 软件实现 (28)5.2.1 控制算法实现 (30)5.2.2 数据处理与显示 (32)6. 系统测试与分析 (33)6.1 测试环境搭建 (34)6.2 功能测试 (35)6.3 性能测试 (35)6.4 结果分析与优化 (37)7. 结论与展望 (38)7.1 研究成果总结 (39)7.2 存在问题与不足 (40)7.3 未来研究方向 (42)1. 内容综述矿井控温系统在保障矿工安全与提升作业效率方面至关重要，当前，传统的控制方法在应对矿井复杂环境时显示出局限性。
本研究引入了模糊控制技术，与控制结合，以期水肿泵井控温系统中的挑战。
具体来说，本文档会在章节中详述矿井控温系统的现状和需求，指出当前控制应用程序在实际应用中出现的不足。
在章节中，将阐述模糊控制的基本理论，说明其对处理模糊信息，并在不确定性下做出决策的优势。
随后，在章节中，我们会介绍控制的算法逻辑以及其在对矿井进行温度控制时的作用。
基于参数模糊自整定PID温度控制系统
基于参数模糊有整定 ＰＯ温度控制 系统 Ｉ
戴焰明， 周哲民
（ 湖南省化工职业技术学院 自 动化系， ４ ２ ０ ） 株州 １ ０ ４
摘要： 针对 Ｐ Ｃ聚合釜釜内温度控制 系统的大时滞、 Ｖ 非线性等特点和 目 前采用釜 内温度 串
ｂ Ｅ处于中等大小时， ．ｌ 当｝ 为使系统响应具有较
小的 超调， 凡应取得小些。 在这种情况下，。 Ｋ 的取值
对系统响应的影响较大，Ｉ Ｋ 的取值要适当。 ｃ Ｅ较小时， ．Ｉ 当Ｉ 为使系统具有较好的稳定性能， Ｋ 与Ｋ 均应取得大些。 。 Ｄ
同时为避免系统在设计定值附近出现振荡，Ｄ Ｋ 值的选择根据Ｉ ｌ ｃ Ｅ 来确定：当Ｉ ｌ ｃ Ｅ 值较小时，Ｄ Ｋ 取大 一些； Ｅｌ 当Ｉ 值较大时，Ｄ ｃ Ｋ 取较小值， 通常Ｋ 为中等 Ｄ
整是一项较好的改进措施。 模糊 自整定 Ｉ ＰＤ参数控制系统能在控制过程
图 ， 户 Ｃ生产工艺流程 Ｖ
中对不确定的条件、 参数、 延迟和干扰等因素进行检
Ｆ． Ｐ ＣＰ ｄｏｏ Ｐ ｃｓ一ｏｔ ｌ ｈｒ ｉＩ Ｖ ｒ ｕ ｉ ｇ ｏ ｔ ｎ ｒ ｅｓｃｎｏ ｃａ ｏ ｒ ｔ
Ａ ｓ ｃ： ｉ 叩ｅ ｓａ ｉ ｔ ｔ ｈ ｃｒｏ ｉｅｄ ａ ｎ ｏ一ｎａ ｉ ｅｐｒｕ ｃ ｔｌｓ ｔ ｏ ｂｔ ｔ ｈ ａ ｒ Ｔ ｓｐ ｒｉ ｉ ｎ ｍ ｇａ ｈ ａ ｔ ｆｔ 一ｅｙａｄｎｎｌｅ ｎａｔ ｅ ｔ ｏｒ ｙｅ ｆ ｅｃｒ ｅ ｍ ｌ ｉｒ ｍ ａ ｒ ｎｏ ｓｍ ｅ
ｐ１ ｅｚ ｉ ｅ ｃ ａｄｌ ｋｏ ｃ ｖｎｏａ ｃ ｃ ｔｌ ｌｓａ ｓＰＤ ｓ － 名ｌ ｉ ｕｚ ｅ ｐｒｕ ｃｎ ｏ ｍ ｒａｏ ａ ｏ ｎ ａ ｆ ｏ ｅｔｎ ａ ｏ ｒ ｉ ｔｔ Ｉ ｅ 印 ａｉｎ ｚ ｍ ｅ ｔ ｏ－ ｙ ｉ ｔｎｒ ｔ ｒ ｃ ｎ ｉｌ ｓ ｎ ｏ ｌ ｒｅ ｕ ｆ ｌ ｌ ｇＦ ｙｔ ａ ｒ ｚ ｅ ｔｌｒｂ ｅ ｎＦｚ ｏｔｌｔ ｏ ． ｄｓ ｓ ｅ ｅｏ Ｉ ｐｒ ｅ ｒｓ 一ｒ ｎ ｉ ｏｔｌｂｓ ｎＦｚ ｏｅ ｓ ｒｌ ａ ｄｏ ｕ ｙｃ ｒ ｈ 可 Ａ ｅ ｇ ｃ ｍ ｆＰＤ ａ ｍ ｔ ｅ ｏ ａｉｎ ｎ ｚ ｎ ｏ ｅ ｉ ｈ ｎ ａ ｅ ｉ ｇ ｚ ｇｃ ｒ ａ ｄｏ ｕ ｙ ｆ ｏ ｅ ｚ ｃｎ ｌ ｒ ｃ ｅｉ ｐｔ ｒａ 。ｔ ａ ｐ ｖｄｔ ｔｈ ｏｔｌｓ ｅ ｅｅｔ ｙａ ｉ ｒ ｅｙａｄｃ ｔｌ ｒ ｉｏ． ｏｔ ｐ ｎｉ ｓ ｕ ｆ ｒ Ｉｈｓ ｒ ｅ ｈ ｔ ｎ ｉ ｏ ｘ ｌｎ ｄｎｍｃＰ ｐｒ ｎ ｏｒ ｐ ｃｉ ｏ ｒ ｉ Ｐ ｌ ｏ ｄ ｗ ｏ ａ ｅｃ ｒ ｆ ｃ ｌ ｏ ｏ ｔ ｎ ｏ ｅ ｓｎ Ｋ ｙｗ ｒｓＰ ＣＦ ｚ ｏｔｌ ａ ＩＤｃｎ ｌ ｅ ｏ ａｉｎ ｅ ｏ ｄ ： ；ｕｚ ｎ ； ｓＰ ｏｔ ； ｉ ｒ ｎ ｉ Ｖ ｙｃ ｒ ｃ ｏ ｏ ｆ ｇ ｚｇ ｒ ｓ －
基于模糊自整定PID的温室温度控制系统设计及仿真
收稿日期： ２ ０ １ ５－ １ １－ １ ０ 基金项目： 贵州省科 技厅省市院联合 基 金 （ 编 号： 黔科合 Ｊ 字Ｌ Ｋ Ｂ ［ ２ ０ １ ３ ］ １ ６号） 。 作者简介： 余欢乐（ １ ９ ８ ８ —） ， 男， 贵州毕节人， 助教， 主要从事机械设 计与仿真研究。Ｅ－ ｍ ａ ｉ ｌ ： ４ ５ ９ ２ ３ ８ ７ ５ ７ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｍ 。 通信作者： 方永锋， 博士， 副教授， 主要从事机械可靠性分析与设计、 机械控制等研究。Ｅ－ ｍ ａ ｉ ｌ ： ｆ ａ ｎ ｇ ｙ ｆ ＿ ９ ７ ０ ７ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ 。
［ ２ ］ ） 。 制电加热炉的加热功率， 从而对温室温度进行调节（ 图１
２ ． ２ ㊀温度采集电路 本研究利用数字式温度传感器 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０来实现温度的 采集， Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０是一种改进型的智能温度传感器， 其测温范 ５ ５ １ ２ ５ħ， 精度可达到 ０ ． ０ ６ ７ħ， 温室温度变化的动 围为 － ５ ３ ５ħ， 要求静态精度为 １ħ， 完全可以满足系 态范围为 １ 统要求。Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０只有 ３个引脚， 连接比较简单， Ｖ Ｃ Ｃ接电 源， Ｇ Ｎ Ｄ接地， 数据线 Ｄ Ｑ单片机的 Ｐ １ ． ０引脚， 用于数据传
［ １ ］
２ ㊀系统硬件设计 温室温度控制系统硬件主要包括温度采集模块、 温度设 定和显示模块、 核心控制模块、 Ｄ／ Ａ转换模块和可控硅调功 Ｄ／ Ａ转换 模块， 下面主要介绍核心控制模块、 温度采集模块、 模块和可控硅调功模块。 ２ ． １ ㊀核心控制模块 本研究选用 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２芯片作为控制器， 它是 Ｓ Ｔ Ｃ公司 生产的一种低功耗、 高性能 Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ ８位微控制器， 具有 ８ｋ Ｂ在 ｌ ａ ｓ ｈ存储器。 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２使用经典的 Ｍ Ｃ Ｓ－ ５ １ 系统可编程 Ｆ 内核， 但做了很多的改进使得芯片具有传统 ５ １单片机不具备 ． ５ ３ ． ８ Ｖ 范围内稳 的功能。它的工作电压范围很宽， 可在 ５ 定工作， 且有各种封装， 极大地方便了用户。在单芯片上， 拥 有灵巧的 ８位 Ｃ Ｐ Ｕ和在系统可编程 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ ， 使得 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２为