基于温度控制系统的特点和传统PID控制器的局限性，本文设计了一种基于模糊PID自适应控制算法的新型高精度恒温控制系统。系统使用ARM9微处理器作为主处理器，能够实时收集，显示和记录温度值，同时实时控制和处理由自整定PID控制策略补充。糊。试。
此基础上，物理测试完成，结果表明该系统控制精度高，实时性好，具有一定的应用价值。温控制;模糊PID;集成系统简介温度的测量和控制是许多生产过程和科学实验的重要组成部分。前，温度测量技术正在变得越来越成熟，但由于惯性，滞后和非线性，温度控制技术仍然存在许多问题。困难。何提高温度控制技术的精度和实时性，以满足不同场合的控制要求，已成为温控研究领域的一个重要课题。对测量和控制技术的发展具有实际意义。文以孵化器为研究对象，依靠模糊自动调整PID控制策略。时，ARM9是主控制处理器，最后提出了集成恒温控制系统的综合设计方案，最后通过物理测试证明该方案是有效的。
统组成和基本功能如图1所示。统主要由控制器模块，温度传感模块，温度控制模块，模块组成。数输入按钮，LCD显示模块和处理器的外围电路。
统示意图系统使用STM32F103RBT6处理器作为中央处理芯片，温度传感器（DS18B20）检测熔炉的实时温度并将其传输到处理器。理器将实时温度值与设定温度值进行比较，并通过模糊PID的自适应控制算法处理差值，以获得控制信号及其占空比。闸管由脉冲宽度调制器PWM控制，以实现温度。续调整，最后得到智能控制。时，还实现温度报警功能，如果超过指定的监控温度范围，则蜂鸣器响起。2是温度加热控制模块的示意图，其使用晶闸管触发电路，其主要包括驱动晶闸管电路模块（光耦电路），过零检测模块; （基于光耦合器的实现）和继电器切换模块。热部分通过晶闸管T435（4A，400-800V）控制并主要调节加热膜的温度。闸管的控制电路使用带光耦合器和电绝缘的专用驱动芯片MOC3022。动调谐模糊PID控制器配置PID控制器结构通过调节控制器参数来满足控制要求，操作简单，精度高，易于设计，常用于化工行业，工业过程控制系统中的机械，冶金和轻型。而，传统PID控制的设置是基于人工经验和受控对象的数学模型，当控制对象的参数发生变化时，系统的控制效果会受到很大影响，PID参数也会受到影响。统必须重新调整。常麻烦。糊控制不依赖于受控对象的精确数学模型，自适应性强，但模糊控制精度不高，控制效果粗糙，精度要求高。温控制系统不能满足。此，PID控制与模糊控制相结合，模糊PID控制器自动调整设计参数，不仅具有高精度PID控制的优点，而且具有自适应控制和灵活控制的优点。糊控制。3 PID参数模糊PID控制结构图模糊PID控制系统由常规PID控制器和模糊控制器组成（如图3所示）。差和偏差的变化率用作模糊系统输入，三个PID参数的变化值作为输出。检查过程中，分析不确定条件，参数，延迟和干扰，然后根据模糊控制规则进行模糊推理，从而在线自动调整PID控制器设置。据稳态精度要求，响应速度，过冲等。控制系统中，准备了一个模糊规则表，如表1至3所示。个都是三个参数的模糊规则表，其中字母NB，NM，恒温阀芯NS，ZO，PS，PM和PB分别代表模糊输入变量的模糊子集，即：大负，中负，小负，零，正小，中，正。
1规则表表2规则表表3规则表图4模糊PID控制程序的流程图表4温度控制系统的测试结果测试时间温度（°C）测量温度（°C）误差（° C）25 25.2 0.2 30 30.4 0.4 37 37.4 0.4 40 40.5 0.5 43 43.7 0.7 45 45.2 0.2 50 50.3 0.3 58 58.6 0.6 60 60.4 0.4 65 65.6 0.6应用模糊推理设计基于各参数模糊控制模型的PID校正每个模糊子集的隶属度表参数取自下面的等式：其中是初始参数，它是通过模糊控制器操作获得的校正参数。整个控制过程中，测量系统连续检测系统的响应输出值，随时计算偏差和间隙变化率，然后得到模糊值，然后获得通过查询模糊规则表调整三个参数，然后结束。制器参数的设置，特定程序的流程如图4所示。旦系统的硬件和软件设计完成并测试了物理对象，就完成了物理测试的结果及其分析（结果呈现）在表4中）。验结果表明，基于模糊PID的集成PID控制系统具有更好的温度控制效果和更好的实时性能，原则上可以满足控制要求。论本文档开发了一种基于ARM9微处理器的恒温控制系统，可以测量，显示，监控和报警温度信号。可以实时控制温度信号，控制精度高。理模拟试验证明该系统结构简单，成本低廉，运行可靠，具有一定的应用价值。
本文转载自
恒温阀芯 https://www.wisdom-thermostats.com