胡冬雪, 张宗达, 王 睿, 杨 罕

(吉林大学 电子科学与工程学院, 长春 130012)

0 引 言

随着科技的发展及产业自动化的日趋加强, 在现代化的工农业生产中, 恒温控制被广泛应用于食品加工、 电力工程、 机械制造和化工生产等诸多领域[1-3]。及时、 准确地获取温度信息和实现实时控制, 在工业生产的很多方面都具有重要意义[4,5]。传统恒温控制方法一般通过工业自动化实现, 其中较为成熟的方法是使用PID(Proportion Integration Differentiation)算法进行自动控制, 但这种方法响应速度慢、 准确度低, 经常造成资源浪费, 由此而带来产品质量差、 效率低等严重问题。因此, 笔者针对上述问题研究出一种基于新型模糊PID算法的恒温控制系统, 使该系统能自动调节温度并达到恒温控制。

1 系统架构设计

系统总体由4个模块组成, 分别是矩阵键盘输入、 温度检测、 恒温控制和液晶显示模块(见图1)。输入模块输入预期达到恒定的温度, 温度检测模块进行温度的实时监测, 液晶显示模块显示预期温度和当前温度便于使用者进行观察, 当监测温度低于预期恒定温度时, 主控制器控制新型模糊PID算法对加热模块进行加热, 使系统温度升高并稳定在预期温度。

温控部分。笔者选用新型模糊PID算法设计一种新型模糊自整定PID控制器。该控制器是一种非线性调节器, 在设置一组初始比例、 积分和微分参数值后, 根据其与其终值之间的误差进行按步叠加, 最终得到整定参数, 根据该整定参数给出控制量, 再将得到的控制量输入到执行部件。……