基于msp430单片机的温度pid算法设计.doc

基于DSP的全向运动控制系统软件设计

南阳理工学院
本科生毕业设计(论文)

学院（系）：电子与电气工程学院
专业：自动化
学生：黄帅豪
指导教师：殷华文

完成日期2014年5月

南阳理工学院本科生毕业设计（论文）

基于MSP430单片机的温度PID算法设计

DesignofTemperaturePIDAlgorithmBasedonMSP430SingleChipMicrocomputer

总计：20页
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南阳理工学院本科毕业设计（论文）

基于MSP430单片机的温度PID算法设计

DesignofTemperaturePIDAlgorithmBasedonMSP430SingleChipMicrocomputer

学院（系）：电子与电气工程学院
专业：自动化
学生姓名：黄帅豪
学号：105090640035
指导教师（职称）：殷华文（副教授）
评阅教师：
完成日期：
南阳理工学院
NanyangInstituteofTechnology基于MSP430单片机的温度PID算法设计
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基于MSP430单片机的温度PID算法设计
自动化专业黄帅豪
[摘要]本设计基于MSP430F149单片机，以IAREmbeddedWorkbench软件为开发平台，在MSP430中用自编的位置式PID算法程序实现对电加热锅炉水温的控制，并在上位计算机上实现组态王软件监控。Pt100热电阻信号经放大调理后通过MSP430ADC模块送入单片机。在MATLAB中通过一元二次方程进行温度数据拟合，把拟合结果在MSP430中编程进行温度数据标度变换，上位机向MSP430发送温度设定值和PID参数，根据组态王软件监控结果对算法进行分析和改进，加入不完全微分和积分分离程序。通过实验验证和结果分析，温度控制无超调,稳态误差<0.3℃。
[关键词]MSP430单片机；位置式温度PID算法；温度数据拟合；不完全微分；积分分离

DesignofTemperaturePIDAlgorithmBasedonMSP430SingleChipMicrocomputer
AutomationSpecialtyHUANGShuai-hao
Abstract:ThedesignisbasedonSCMMSP430F149,usingIAREmbeddedWorkbenchsoftwareasadevelopmentplatform,torealizethetemperaturecontrolofelectricwaterboilerwithlocationPIDalgorithmprogramcompiledinMSP430,andrealizestheKingviewsoftwareinuppercomputermonitoring.Pt100thermalresistancesignalisamplifiedbyMSP430ADCafterconditioningmoduleintothemicrocontroller.ThetemperaturedatathroughatwoquadraticequationsintheMATLAB,thefittingresultsareprogrammedinMSP430temperaturedatascaleconversion,computersetvalueandPIDparametertosendsettemperaturetoMSP430,afteranalyzedandimprovedonthealgorithmaccordingtothemonitoringresultsofKingviewsoftware,withincompletedifferentialandintegralseparationprocedure.Throughexperimentandanalysisoftheresults,thetemperaturecontrolhasnoovershoot,steady-stateerrorof<0.3℃.
KeyWords:MSP430singlechipmicrocomputer;positiontypetemperaturePIDalgorithm;temperaturedatafitting;incompletedifferential;integralseparation
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