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基于STC12C5A60S2的马弗炉温度控制器设计 免费猫

发布时间:2020-02-17 12:19:55 阅读: 来源:垃圾焚烧炉厂家

基于STC12C5A60S2的马弗炉温度控制器设计

①基本偏差e(t):表示当前测量值与设定目标之间的偏差。设定目标是被减数,结果可以是正或负,正数表示还没有达到,负数表示已经超过了设定值,这是面向比例项用的一个变动数据。

②累计偏差∑e(t)=e(t)+e(t-1) +…+e(t-n):这是我们每一次测量得到偏差值的总和,是代数和,要考虑正负号运算的。这是面向积分项用的一个变动数据。

③基本偏差的相对量e(t)-e(t-1):用本次的基本偏差减去上一次的基本偏差,用于考察当前控制对象的趋势,作为快速反应的重要依据,这是面向微分项用的一个变动数据。

④三个基本参数Kp、Ki、Kd:这是做好一个控制器的关键常数,分别称为比例常数、积分常数和微分常数。不同的控制对象需要选取不同的值,经过现场调试才能获得较好的效果。

2.三个基本参数Kp、Ki、Kd实际控制中的作用

①比例环节:即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,调节器立即产生控制作用以减小偏差。比例作用大,可以加快调节,减少误差,但过大比例会使系统稳定性下降。

②积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti。Ti越大,积分作用越弱,反之则越强。

③微分环节:能反应偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号的值变得过大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减小调节时间。

3.参数的设置与调整

①加温迅速达到目标值,但温度过冲很大。

比例系数太大,致使在未达到设定温度前加热比例过高;微分系数过小,对对象反应不敏感。

②加温经常达不到目标值,小于目标值时间多。

比例系数过小,加温比例不够;积分系数过小,对静差补偿不足。

③基本在控制温度内,但上下偏差大,经常波动。

微分系数小,对及时变化反应慢;积分系数过大,使微分反应被钝化。

④受环境影响较大

微分系数小,对及时变化反应慢;设定的基本定时周期过长,不能得到及时修正。

下面给出PID控制程序:

#ifndef _PID_H__

#define _PID_H__

#include intrins.h

#include math.h

#include string.h

struct PID {

unsigned int SetPoint; // 设定目标 Desired Value

unsigned int Proportion; // 比例常数 Proportional Const

unsigned int Integral; // 积分常数 Integral Const

unsigned int Derivative; // 微分常数 Derivative Const

unsigned int LastError; // Error[-1]

unsigned int PrevError; // Error[-2]

unsigned int SumError; // Sums of Errors

}

struct PID spid; // PID Control Structure

unsigned int rout; // PID Response (Output)

unsigned int rin; // PID Feedback (Input)

sbit output=P1^4;

unsigned char high_time,low_time,count=0;//占空比调节参数

unsigned char set_temper=920;

void PIDInit (struct PID *pp)

{

memset ( pp,0,sizeof(struct PID));

}

unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )

{

unsigned int dError,Error;

Error = pp- SetPoint - NextPoint; // 偏差

pp- SumError += Error; // 积分

dError = pp- LastError - pp- PrevError; // 当前微分

pp- PrevError = pp- LastError;

pp- LastError = Error;

return (pp- Proportion * Error//比例

+ pp- Integral * pp- SumError //积分项

+ pp- Derivative * dError); // 微分项

}

4. 温度采集电路

热电偶作为一种主要的测温元件,具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽、测温精度高等特点。但是,热电偶的应用却存在着非线性、冷端补偿、数字化输出等几方面的问题。设计中采用的MAX6675是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口的热电偶放大器与数字转换器,其电路如图2所示。

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