毕业设计 多功能控制器 共87页,33874字 摘 要 本系统为工业测控现场进行数据采集和自动控制的微型计算机系统。它以89C52单片机为控制核心,配上A/D、D/A等其它芯片及元件组成单片微机控制系统,与接口电路组成仪表整体,共同组成一个控制系统。系统具有:设定值可由外部设定输入;PID控制、专家PID控制、模糊自适应PID控制三种控制模式;其输出显示采用LED数显;多路输入/输出且完全隔离等功能。系统不仅可以自构成采集和控制系统,且能通过串行通讯接口与上位机交换信息,在集散控制系统中是一个很理想的基本控制器。仿真结果表明,所用算法对被控对象具有很强的适应性,其鲁棒性、抑制超调能力、响应速度较好。所设计系统是一种通用性强,配置灵活,操作方便,性能价格比高的多功能控制器,广泛用于工业生产过程控制和集散控制系统中。 关键词:单片机(89C52) PID控制 模糊控制 自适应 目 录 摘要……………………………………………………………………………Ⅰ Abstract………………………………………………………………………Ⅱ 1 前言…………………………………………………………………………1 1.1 概述………………………………………………………………………1 1.2 模糊控制发展历史………………………………………………………1 1.3 模糊控制的应用现状、发展趋势和存在的问题……………………………2 2 PID算法简述………………………………………………………………4 2.1 PID控制原理……………………………………………………………4 2.2 PID控制器各参数对控制效果的影响………………………………………6 2.3 PID控制的局限性及发展方向……………………………………………7 3 模糊控制器原理……………………………………………………………9 3.1 模糊控制系统的组成………………………………………………………9 3.2 模糊控制系统基本工作原理……………………………………………10 3.3 模糊PID控制器简介……………………………………………………16 4 基于单片机的多功能控制器的硬件设计………………………………20 4.1 多功能控制器的原理及总体设计…………………………………………20 4.2 系统基本电路部分………………………………………………………21 4.3 输入输出电路部分………………………………………………………25 4.4 其它外围电路部分………………………………………………………32 5 多功能控制器的软件设计……………………………………………36 5.1 多功能控制器软件总体设计…………………………………………36 5.2 系统主要控制算法……………………………………………………38 5.3 系统主要接口软件………………………………………………………49 5.4 软件抗干扰……………………………………………………………51 结论……………………………………………………………………………53 致谢……………………………………………………………………………54 参考资料………………………………………………………………………55附录……………………………………………………………………………58 |
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