基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真.doc

第I页辽宁科技大学本科生毕业设计摘要本设计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的现实意义。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.使系统具有较高的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,同时采用分块的模式，对整个系统的硬件设计进行分析，分别给出了系统的总体框图、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的阐述软件采用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第II页辽宁科技大学本科生毕业设计AbstractThisdesignisakindoftemperaturecontrolsystem，Thetemperaturecontrolinindustrialproductionandscientificresearchisofgreatsignificance.Belongstopurefirst—orderlaglink,thecontrolsystemhasthecharacteristicsofbiginertia，purelagandnonlinear,thetraditionalcontrolovershootandadjustmenttimeislong，lowcontrolprecision。Bysinglechipmicrocomputertemperaturecontrol，hassimplecircuitdesign，highaccuracyandgoodcontroleffect,toimprovetheproductionefficiency，promotetheprogressofscienceandtechnologyhasimportantpracticalsignificance。PIDcontrolisthemostcommon,thecontroloutputPWMwavetriggeringthyristorisusedtocontroltheheatingonandoff.Makethesystemhashighaccuracyofmeasurementandcontrolprecision。Single-chipmicrocomputercontrolpartadoptssinglechipmicrocomputerAT89S51asthecore，UsingKeilsoftwareprogramming,Usingblockpatternatthesametime，analyzesthehardwaredesignofthewholesystem，respectively，oftheoverallsystemblockdiagramisgiven,thetemperaturedetectioncircuit，A/Dconversioninterfacecircuit,keyinputcircuitanddisplaycircuit，andthecorrespondingcircuitarerelatedinthispaper，thesoftware，thePIDalgorithmisusedformodelingandprogrammingintheProteussimulationenvironment.Keywords:PID；Singlechipmicrocomputer；Thetemperaturecontrol;Keil；Proteus第III页辽宁科技大学本科生毕业设计目录TOC\o”1-2”\h\uHYPERLINK\l_Toc136881绪论PAGEREF_Toc136881HYPERLINK\l_Toc217612设计方案PAGEREF_Toc217612HYPERLINK\l_Toc197423系统硬件仿真电路PAGEREF_Toc197423HYPERLINK\l_Toc219003.1温度测量调理电路PAGEREF_Toc219003HYPERLINK\l_Toc231063.2A/D转换电路PAGEREF_Toc231064HYPERLINK\l_Toc184233。3按键输入电路PAGEREF_Toc184235HYPERLINK\l_To