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第卷第期西安航空技术高等专科学校学报、,..
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基于单片机的过程控制系统设计
林创华,罗中良,周有平
广东佛山科学技术学院自动化系,广东佛山
摘要:设计一个基于单片机的过程控制系统,并以温度控制为例,通过实验手段建立了控制对象的数学模
,通过开放的数据通信,使用通用对过程进行监控,实现分散控制,集中管理的
现代工业控制模式。还对模糊控制温度过程作了理论性探讨,并在下进行仿真,为实际控制过程
提供理论依据。
关键词:单片机;过程控制;;模糊控制;语言
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:—一—
式结构模式,即机为主机,分布在现场的各个单
概述
片机系统为从机,其结构如图所示。
温度控制是最重要也是最常见的一项任务,而
控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其
算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业。广———吼——控制数据广——单——控制量厂——控—制—对一象
过程控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定;‘上位机‘下位机藿
性控制系统,所以采用的算法往往是算法。而一一一一一一一一墨楚一一一一一一一一一一:
另一方面对于对象多样、对象参数存在变化的系统, 图单片机控制系统结构图
控制则显然无能为力,而模糊控制技术为解决
这类问题提供了另一种有效的解决途径⋯。本文
正是从这两个方面人手对基于单片机的过程控制系
统设计及其算法作一研究。
基于单片机的过程控制系统设计
单片机在工业控制仪表得到广泛应用,但由于
控制问题中多涉及到浮点数运算,汇编语言显得不
够适应,为此在设计中用语言编写程序,充分表
现了其可读性强,易于查错,使得控制性能得到极大
提高,,。图分布式结构图
本文所设计的过程控制系统分为控制部分和控在设计中为避免出现因为有些生产工人素质不
制对象部分,其中控制部分包含上位微机和下位单高,乱动控制器上面的键盘,破坏控制器的参数,给
片机,其系统结构图如图所示。生产带来巨大的影响,严重的会令生产无法运行的
目前,在很多的分布式数据采集和控制系统中, 问题,所以在本设计里所设计的控制器不设键盘,所
为了克服单片机的不足,都引人了机,采用主从有参数的修改都是由上位机来完成,通过数据通信
收稿日期:——
作者简介:林创华一,男,广东揭阳人,助理实验师,毕业于广东工业大学,从事自动检测,自动控制原理及实验室
工作。
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林创华等:基于单片机的过程控制系统设计
送到单片机实现。线性环节的不精确描述,它忽略了对象环节的高频
响应分量,然而大多数工业控制对象具有低通特性,
参数整定所以上述描述函数反映了问题的本质。由控制理论
. 参数整定的必要性和广泛性还可知,当满足∞一时,闭环系统将出
在工业过程控制中,目前采用最多的控制算法现极限环振荡。其状态可用曲线描述,如
依然是方式,即使在日本,控制的使用度图所示
也达.%。这一方面是由于控制器具有简
单而固定的形式,在很宽的操作条件范围内都能保Ⅲ
持较好的棒性;另一方面是因为控制器允许工
程技术人员以一种简单而直接的方式来调节系统。
但参数复杂繁琐的整定过程一直困扰着工程
技术人员,因此研究参数