計算機控制課程設(shè)計---基于pid算法的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　成績 </p><p><b>　　《計算機控制技術(shù)》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　題目： 基于數(shù)字PID的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　班級： 自動化09-1 &l

2、t;/p><p>　　姓名： </p><p>　　學(xué)號： </p><p>　　2013 年 1 月 1 日</p><p>　　基于數(shù)字PID的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　摘

3、要：電加熱爐控制系統(tǒng)屬于一階純滯后環(huán)節(jié)，具有大慣性、純滯后、非線性等特點，導(dǎo)致傳統(tǒng)控制方式超調(diào)大、調(diào)節(jié)時間長、控制精度低。本設(shè)計采用PID算法進行溫度控制，使整個閉環(huán)系統(tǒng)所期望的傳遞函數(shù)相當(dāng)于一個延遲環(huán)節(jié)和一個慣性環(huán)節(jié)相串聯(lián)來實現(xiàn)溫度的較為精確的控制。</p><p>　　電加熱爐加熱溫度的改變是由上、下兩組爐絲的供電功率來調(diào)節(jié)的，它們分別由兩套晶閘管調(diào)功器供電。調(diào)功器的輸出功率由改變過零觸發(fā)器的給定電壓來調(diào)節(jié)，

4、本設(shè)計以AT89C51單片機為控制核心，輸入通道使用AD590傳感器檢測溫度，測量變送傳給ADC0809進行A/D轉(zhuǎn)換，輸出通道驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)過零觸發(fā)器，從而加熱電爐絲。本系統(tǒng)PID算法，將溫度控制在50～350℃范圍內(nèi)，并能夠?qū)崟r顯示當(dāng)前溫度值。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電加熱爐；PID ； 功率；溫度控制；</p><p><b>　　1.課程設(shè)計方案</b>

5、</p><p>　　1.1 系統(tǒng)組成中體結(jié)構(gòu)</p><p>　　電加熱爐溫度控制系統(tǒng)原理圖如下，主要由溫度檢測電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動執(zhí)行電路、顯示電路及按鍵電路等組成。</p><p>　　系統(tǒng)采用可控硅交流調(diào)壓器，輸出不同的電壓控制電阻爐溫度的大小，溫度通過熱電偶檢測，再經(jīng)過變送器變成0 - 5 V 的電壓信號送入A/D 轉(zhuǎn)換器使之變成數(shù)字量，此數(shù)字量通過

6、接口送到微機，這是模擬量輸入通道。</p><p>　　2.控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設(shè)計</p><p>　　2.1 數(shù)字PID控制算法</p><p>　　在電子數(shù)字計算機直接數(shù)字控制系統(tǒng)中，PID控制器是通過計算機PID控制算法程序?qū)崿F(xiàn)的。計算機直接數(shù)字控制系統(tǒng)大多數(shù)是采樣-數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)。進入計算機的連續(xù)-時間信號,必須經(jīng)過采樣和整量化后，變成數(shù)字量，方能進入

7、計算機的存貯器和寄存器，而在數(shù)字計算機中的計算和處理，不論是積分還是微分，只能用數(shù)值計算去逼近。</p><p>　　在數(shù)字計算機中，PID控制規(guī)律的實現(xiàn)，也必須用數(shù)值逼近的方法。當(dāng)采樣周期相當(dāng)短時，用求和代替積分，用差商代替微商，使PID算法離散化，將描述連續(xù)時間PID算法的微分方程，變?yōu)槊枋鲭x散-時間PID算法的差分方程。</p><p>　　用矩形積分時，有 </p>

8、<p><b>　　(1)</b></p><p><b>　　用差分代替微分 </b></p><p>　　（2） </p><p>　　由上式得 </p><p>　?。?）

9、 </p><p>　　式中 u0——控制量的基值，即k=0時的控制；u(k)——第k個采樣時刻的控制；KP——比例放大系數(shù)；KI——積分放大系數(shù)；</p><p>　　KD——微分放大系數(shù)；</p><p><b>　　TS——采樣周期。</b></p><p

10、>　　式（3）是數(shù)字PID算法的非遞推形式，稱全量算法。算法中，為了求和，必須將系統(tǒng)偏差的全部過去值e(j)（j=1，2，3，... ，k）都存儲起來。這種算法得出控制量的全量輸出u(k)，是控制量的絕對數(shù)值。在控制系統(tǒng)中，這種控制量確定了執(zhí)行機構(gòu)的位置，例如在閥門控制中，這種算法的輸出對應(yīng)了閥門的位置（開度）。所以，將這種算法稱為“位置算法”。</p><p>　　當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)需要的不是控制量的絕對值，而是

11、控制量的增量（例如去驅(qū)動步進電動機）時，需要用PID的“增量算法”。</p><p>　　由位置算法求出 </p><p>　　再求出 </p><p>　　兩式相減，得出控制量的增量算法</p><p><b>　　(4)</b></p><p>　　式(4)稱為增量式PI

12、D算法。</p><p>　　對增量式PID算法（4）歸并后，得 </p><p><b>　　(5) </b></p><p>　　其中（5）已看不出是PID的表達式了，也看不出P、I、D作用的直接關(guān)系，只表示了各次誤差量對控制作用的影響。從式（5）看出，數(shù)字增量式PID算法，只要貯存最近的三個誤差采樣值e(k)，e(k-1)，e(k-2)

13、就足夠了。</p><p><b>　　3.硬件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 溫度檢測及功率放大電路</p><p>　　本系統(tǒng)采用鎳鉻-鎳硅熱電偶檢測電阻爐中的溫度，熱電偶測溫是基于物體的熱電效 應(yīng)，它由兩種不同的金屬或合金組成，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，可將溫度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，測溫范圍廣、精度高，可實現(xiàn)遠距離測量和傳送，使用穩(wěn)定、

14、可靠，因此被廣泛應(yīng)用。其不足之處是測溫精度受冷端溫度（即環(huán)境溫度）的影響，為了提高熱電偶測溫精度，需要在熱電偶冷端進行溫度補償。溫度檢測電路及功率放大電路如圖所示。熱電偶冷端溫度補償采用的是集成溫度傳感器AD590，流過AD590的電流Iu=273μA+ T0×1μA/℃，式中，T0為室溫。負載電阻R3上輸出電壓UOUT= Iu R3，選擇電阻R3使UOUT在AD590允許輸入電壓范圍內(nèi)。本系統(tǒng)選擇R3=10 kΩ。這種測量方

15、法冷端溫度準確，克服了常規(guī)方法補償誤差大和不方便的缺點。 </p><p>　　熱電偶傳感器輸出的電壓信號較為微弱（只有幾毫伏到幾十毫伏），因此在進行A/D轉(zhuǎn)換之前必須進行信號變送，由高放大倍數(shù)的電路將它放大到A/D轉(zhuǎn)換器通常所要求的電壓范圍，熱電偶的輸出熱電勢為0～56 mV。本系統(tǒng)前級選用自穩(wěn)態(tài)高精度斬波運放 ICL7650，輸入信號為差動信號，放大倍數(shù)為15倍。后級運放選用較廉價的μA741，放大倍數(shù)可調(diào)

16、，最大可達100倍，主要完成反相功能。ICL7650輸入端的鉗位二極管起保護作用，避免輸入線路發(fā)生故障時的瞬態(tài)尖峰干擾損壞運放，輸入電壓可直接送入AD574A進行轉(zhuǎn)換。</p><p>　　3.2 AD574A模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　如下圖所示，AD574A工作在12位狀態(tài)，轉(zhuǎn)換值分兩次輸出，高8位從DB4～DB11輸出，低4位從DB0～DB3輸出，并直接和單片機的數(shù)據(jù)線相連，

17、AD574A的片選端接鎖存器的Q7端，低電平有效;CE為片選使能端，高電平有效;CS 和CE共同用于片選控制，只有當(dāng)兩個信號同時有效時，才能選中本芯片工作。A0端接鎖存器74LS373的Q1端。A0=0時啟動A/D轉(zhuǎn)換。R/接鎖存器74LS373的Q0端。R/=0時，啟動A/D轉(zhuǎn)換;R/=1時，允許讀出轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。AT89C51的和經(jīng)“與非”門74LS00與AD574A的CE端相接。12/8接地表示AT89C51要分兩次從AD574

18、A讀出A/D轉(zhuǎn)換的12位數(shù)字量。</p><p><b>　　3.3 執(zhí)行機構(gòu)</b></p><p>　　傳統(tǒng)的SSR控制采用移相觸發(fā)電路，通過改變晶閘管導(dǎo)通角的大小來調(diào)節(jié)輸出功率，從而達到自動控溫的目的。這種移相方式輸出一種非正弦波，實踐表明這種控制方式產(chǎn)生相當(dāng)大的中頻干擾，并通過電網(wǎng)傳輸給電力系統(tǒng)造成“公害”。本系統(tǒng)采用單片機控制的固態(tài)繼電器控溫電路，其波形為完

19、整的正弦波，對電阻爐這樣的慣性較大的被控對象，是一種穩(wěn)定、可靠、較合理的控制方法。 </p><p>　　調(diào)功原理為:設(shè)電網(wǎng)連續(xù) N個完整的周波為一個控制周期TC，則 </p><p>　　若在設(shè)定的控制周期TC內(nèi)控制主回路導(dǎo)通 n（n≤N）個完整的周波，則負載功率為 </p><p>　　式中，U為電網(wǎng)電壓有效值; 為負載的有效電阻。</p>&l

20、t;p>　　因此，控制在設(shè)定周期TC內(nèi)主回路導(dǎo)通的周波數(shù) n的個數(shù)，就可調(diào)節(jié)負載的功率P。采用交流過零型固態(tài)繼電器控溫時需交流過零檢測電路，此電路輸出對應(yīng)于50 Hz交流電壓過零時刻的脈沖，在交流電壓過零時刻導(dǎo)通。如圖所示是一種由兩個光電耦合器和一個單穩(wěn)態(tài)電路組成的交流過零檢測電路。 </p><p>　　其中，GD1、GD2為光電耦合器，具有檢零和隔離功能，R10為限流電阻。在交流正半周，GD1導(dǎo)通，G

21、D2截止，VA為低電平;在交流負半周，GD1截止，GD2導(dǎo)通，VA仍為低電平。只有在交流過零點時，GD1和GD2均截止，VA為高電平。VA再經(jīng)過74LS123單穩(wěn)態(tài)電路整形，得到一過零脈沖序列VB，VB波形。VB脈沖序列再與單片機P1.X輸出的觸發(fā)脈沖信號進行“與非”運算后得到控制信號。用它來控制固態(tài)繼電器，從而調(diào)節(jié)電阻爐溫度。 </p><p><b>　　交流過零檢測電路</b><

22、/p><p>　　3.4 報警電路設(shè)計</p><p>　　正常運行時綠燈亮，在保溫階段爐內(nèi)溫度超出系統(tǒng)允差范圍，就要進行報警。報警時報警紅燈亮，電笛響，同時發(fā)送中斷信號至CPU進行處理。如圖</p><p><b>　　加熱爐報警系統(tǒng)圖</b></p><p>　　3.5 設(shè)計輸入輸出通道</p><p

23、>　　輸入通道：因為所控的實際溫度在50 ～ 350℃，即（350－50）＝300所以選用8位A/D轉(zhuǎn)換器，其分辨率約為1.5℃/字，再加放大器偏置措施實現(xiàn)。（通過調(diào)整放大器的零點來實現(xiàn)偏置）這里采用一般中速芯片ADC0809。ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器，8路多路開關(guān)以及微型計算機兼容的控制邏輯的CMOS組件，其轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近型。8路的模擬開關(guān)由地址鎖存器和譯碼器控制，可以在8個通道中任意訪問一個通道的模擬信號。這種

24、器件無需進行零位和滿量程調(diào)整。由于多路開關(guān)的地址輸入部分能夠進行鎖存和譯碼，而且其三態(tài)TTL輸出也可以鎖存，所以它易于與微型計算機接口。其具有較高的轉(zhuǎn)換速度和精度，受溫度影響較小，能較長時間保證精度，重現(xiàn)性好，功耗較低，故用于過程控制是比較理想的器件。</p><p>　　ADC0809應(yīng)用接線圖</p><p>　　輸出通道：據(jù)其實際情況，D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)可低于A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，因為

25、一般控制系統(tǒng)對輸出通道分辨率的要求比輸入通道的低，所以這里采用常用的DAC0832芯片。DAC0832是8位D/A轉(zhuǎn)換器，與微處理器完全兼容。期間采用先進的CMOS工藝，因此功耗低，輸出漏電流誤差較小。它的內(nèi)部具有兩級輸入數(shù)據(jù)緩沖器和一個R-2RT型電阻網(wǎng)絡(luò)，因DAC0832電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換芯片，為了取得電壓輸出，需在電流輸出端接運算放大器，Rf為為運算放大器的反饋電阻端。</p><p>　　雙極性電壓輸出

26、的D/A轉(zhuǎn)換電路通常采用偏移二進制碼、補碼二進制碼和符號一數(shù)值編碼。只要在單極性電壓輸出的基礎(chǔ)上再加一級電壓放大器，并配以相關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)就可以構(gòu)成雙極性電壓輸出。在上圖中，運算放大器A2的作用是把運算放大器A1的單向輸出電壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向輸出。</p><p><b>　　4.軟件設(shè)計</b></p><p>　　4.1 系統(tǒng)程序流程圖 </p><

27、p>　　4.1.1 系統(tǒng)主程序框圖 </p><p>　　4.1.2 A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖 </p><p>　　4.1.3 LED顯示流程圖</p><p>　　4.1.4 報警程序流程圖</p><p>　　4.1.5數(shù)字控制算法子程序流程圖</p><p><b>　　4.2 程序清單<

28、/b></p><p><b>　　4.2.1 主程序</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　AJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 0003H</b></p>

29、<p><b>　　AJMP KEYS</b></p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p><b>　　AJMP PIT0</b></p><p><b>　　ORG 001BH</b></p><p>　　AJM

30、P PIT1 ；中斷入口及優(yōu)先級</p><p>　　MAIN： MOV SP，#00H</p><p>　　CLR 5FH ：清上下限越限標志 </p><p>　　MOV A，#00H</p><p>　　MOV R7，#09H</p><p>　　MOV R

31、0，#28H</p><p>　　LP1：MOV @R0，A</p><p>　　INC R0 </p><p>　　DJNZ R7，LP1</p><p>　　MOV R7，#06H</p><p>　　MOV R0，#39H</p><p>　　LP2：MOV @

32、R0，A</p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R7，LP2</p><p>　　MOV R7，#06H</p><p>　　MOV RO，#50H</p><p>　　LP3：MOV @R0，A</p><p>

33、;<b>　　INC R0</b></p><p>　　DINZ R7，LP3 ；清顯示緩沖區(qū)</p><p>　　MOV 33H，#00H</p><p>　　MOV 34H，#00H ；賦KP高低字節(jié)</p><p>　　MOV 35H，#00H</p>

34、;<p>　　MOV 36H，#00H ； 賦KI高低字節(jié)</p><p>　　MOV 37H，#00H </p><p>　　MOV 38H，#00H ； 賦KD高低字節(jié)</p><p>　　MOV 42H，#00H</p><p>　　MOV 43H，#00H

35、；賦K高低字節(jié)</p><p>　　MOV TMOD，#56H ；T0方式2，T1方式1計數(shù)</p><p>　　MOV TLO，#06H</p><p>　　MOV THO，#06H </p><p>　　MOV 25H，#163H ；設(shè)定值默認值350</p><p>　　

36、SETB TR0 ；鍵盤高優(yōu)先級</p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p><b>　　SETBEX0</b></p><p>　　SETB EA ；開鍵盤T0。T1中斷</p><p>　　LOOP：MOV

37、R0，#56H</p><p>　　MOV R1，#55H</p><p>　　LCALLSCACOV ；標度轉(zhuǎn)化</p><p>　　MOV R0，#53H</p><p><b>　　LCALLDIR</b></p><p><b>　　NOP

38、</b></p><p>　　LCALLDLY10MS</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LCALLDLY10MS</p><p>　　AJMP LOOP；等中斷</p><p>　　4.2.2 鍵盤子程序</p><p>

39、;　　KEYS：CLR EX0</p><p><b>　　CLR EA</b></p><p>　　PUSH PSW</p><p>　　PUSH ACC ；關(guān)中斷</p><p>　　LCALLDLY10MS ；消抖</p><p>

40、　　CC： JB P3.2 AA</p><p>　　SETB 5DH ；置“顯示設(shè)定值溫度值標志”</p><p>　　MOV A，25H ；取運算位的值</p><p>　　MOV B，#10H ；BCD碼轉(zhuǎn)化</p><p><b>　　DIV

41、 A B</b></p><p>　　MOV 52H，A</p><p><b>　　MOV A, B</b></p><p>　　MOV 51H, A</p><p>　　MOV R0,#50H</p><p>　　LCALL DIR ；顯示設(shè)定溫度&l

42、t;/p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LCALLDLY10MS</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LCALL DLY10MS</p><p>　　JB P1.7 ,BB</p><p>　　

43、MOV R1,#25H</p><p>　　LCALL DAAD1</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LCALL DLY10MS</p><p><b>　　AJMP CC</b></p><p>　　BB: JB P1.6

44、 CC</p><p>　　MOV R1,#25H</p><p>　　LCALL DEEC1</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LCALL DLY10MS</p><p><b>　　AJMP CC</b></p>&l

45、t;p>　　AA: POP ACC</p><p><b>　　POP PSW</b></p><p><b>　　SETB EX0</b></p><p>　　SETB EA ；出棧</p><p><b>　　RETI</b>&l

46、t;/p><p>　　4.2.3 顯示子程序</p><p>　　DIR: MOV SCON ,#00H ；置串行口移位寄存器狀態(tài)</p><p>　　SETB P1.4 ；開顯示</p><p>　　JB 5DH,DL1 ；顯示設(shè)定溫度</p><p>　　D

47、L2: MOV DPTR,#SEGT</p><p>　　DL0: MOV A,@R0</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV SBUF ,A</p><p>　　LOOP1: JNB TI, LOOP1</p><p><b>　　CLR T

48、I</b></p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　MOV A,@R0</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　ANL A, #7FH ；使數(shù)帶小數(shù)點</p><p>　　MOV SBUF

49、,A</p><p>　　LOOP2: JNB TI,LOOP2</p><p><b>　　CLR TI</b></p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　MOV A,@R0</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</

50、p><p>　　MOV SBUF,A</p><p>　　LOOP3: JNB TI,LOOP3</p><p><b>　　CLR TI</b></p><p><b>　　CLR P1.4</b></p><p><b>　　CLR 5DH</b&g

51、t;</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DL1: MOV 50H,#0AH ；小數(shù)位黑屏</p><p><b>　　AJMP DL2</b></p><p>　　SEGT: DB 0C0H ,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0

52、F8H,80H,90H,0FFH</p><p>　　4.2.4 加一子程序</p><p>　　DAAD1: MOV A,#00H</p><p>　　ORL A,@R1</p><p>　　ADD A,#01H</p><p>　　CJNE A,#30H,DAAD2 ；超過48度了嗎?</p

53、><p>　　DAAD3: MOV @R1,A</p><p>　　DAA: RET</p><p>　　DAAD2: JC DAAD3</p><p>　　MOV @R1,#15EH ；超過48則轉(zhuǎn)回到355</p><p><b>　　AJMP DAA</b></p>

54、;<p>　　4.2.5 減一子程序</p><p>　　DEEC1:MOV A,@R1</p><p><b>　　DEC A</b></p><p>　　CJNE A,#15EH,DEEC2 ；低于355度了嗎?</p><p>　　DEEC3:MOV @R1,A </p&g

55、t;<p>　　DEE : RET</p><p>　　DEEC2: JNC DEEC3</p><p>　　MOV @R1,#30H ；低于355則轉(zhuǎn)回到48</p><p><b>　　AJMPDEE </b></p><p>　　4.2.6 T0中斷子程序</p><

56、;p>　　PTT0: CLR EA</p><p>　　PUSH ACC</p><p>　　PUSH PSW</p><p>　　PUAH DPL</p><p><b>　　PUSH DPH</b></p><p>　　SETB EA ；壓

57、棧后開中斷響應(yīng)鍵盤</p><p>　　PPP: LCALLSMAP ；采樣數(shù)據(jù)</p><p>　　LCALL FILTER ；數(shù)字濾波</p><p>　　MOV A,2AH ;取采樣值</p><p>　　CJNE A,#07H,AAA

58、 ；下限48比較</p><p><b>　　AJMP BBB</b></p><p>　　AAA: JC CCC ；小于48度轉(zhuǎn)</p><p>　　CJNEA,#0FEH ,DDD ；上限355比較</p><p>　　AJMP BBB

59、 ；轉(zhuǎn)至48~355正常范圍處理</p><p>　　DDD: JC BB</p><p>　　CLR P1.2 ；大于355黃燈亮</p><p><b>　　SETB 5EH</b></p><p>　　CLR P1.1 ；置標志 啟動風(fēng)扇</p>

60、<p><b>　　AJMP PPP</b></p><p>　　CCC: CLR P1.3 ；小于48紅燈亮</p><p><b>　　SETB 5FH</b></p><p>　　BBB: CLR P1.0 ；置標志啟動電爐</p>

61、<p><b>　　AJMPPPP</b></p><p>　　SETB P1.0</p><p>　　SETB P1.1</p><p>　　SETB P1.2</p><p>　　SETB P1.3</p><p><b>　　CLR 5EH</b>

62、</p><p>　　CLR 5FH ；50~350之間正常</p><p>　　LCALL PID</p><p>　　JNB 20H,EEF ；設(shè)定溫度小于實際值轉(zhuǎn)到風(fēng)扇</p><p>　　MOV A,29H</p><p><b>　　LCALLFFF</

63、b></p><p><b>　　CLR P1.0</b></p><p>　　LOOP10: MOV R0,#56H ；存放相乘結(jié)果的首址</p><p>　　MOV R1,#55H ；賦顯示緩沖區(qū)最高位地址</p><p>　　LCALL SCACOV ；標度轉(zhuǎn)化</

64、p><p>　　MOV R0,#53H；;賦顯示首址</p><p><b>　　CLR DIR</b></p><p>　　JB D5H,LOOP10 ；等待T1中斷</p><p><b>　　CLR EA</b></p><p><b>　　

65、POP DPH</b></p><p><b>　　POP DPL</b></p><p><b>　　POP PSW</b></p><p><b>　　SETB EA</b></p><p><b>　　POP ACC</b&g

66、t;</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　EEE: MOV A,28H ；風(fēng)扇處理</p><p>　　LCALL FFF</p><p><b>　　CLR P1.1</b></p><p>　　AJMP LOOP10<

67、;/p><p>　　FFF: CRL A ；根據(jù)PID結(jié)果計算T1初值 </p><p><b>　　INC A</b></p><p><b>　　MOV TL1,A</b></p><p>　　MOV TH1,#0FFH</p><p><b>　

68、　SETB PI1</b></p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p><b>　　SETB ET1</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　4.2.7 采樣子程序</p><p>

69、;　　SWAP: MOV R0,#20H</p><p>　　MOV R1,#03H</p><p>　　SAW1: MOV DPTR,#7FF8H</p><p>　　MOVX @DPTR A ；A/D轉(zhuǎn)化</p><p>　　MOV R2,#20H</p><p>　　DLY:

70、 DJNZ R2,DLY ;延時</p><p>　　HERE: JB P3.3 ,HERE</p><p>　　MOV DPTR,#7FF8H</p><p>　　MOVX A,@DPTR ；讀轉(zhuǎn)化結(jié)果</p><p>　　MOV @R0,A</p><p><b>

71、;　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R1,SAM1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　4.2.8 數(shù)字濾波</p><p>　　FILTER: MOV A, 20H</p><p>　　CJNE A,2DH CMP1</

72、p><p>　　AJMP CMP2</p><p>　　CMP1: JNC CMP2</p><p>　　XCH A,2DH</p><p>　　XCH A,2CH</p><p>　　CMP2: MOV A,2DH</p><p>　　CJNE A,22EH,CMP3&l

73、t;/p><p>　　MOV 2AH,A</p><p><b>　　AJMP RR</b></p><p>　　CMP3: JC CMP4</p><p>　　MOV 2AH,A</p><p><b>　　AJMP RR</b></p>

74、<p>　　CMP4: MOV A,2EH</p><p>　　CJNE A,2CH,CMP5</p><p>　　MOV 2AH ,A</p><p><b>　　AJMP RR</b></p><p>　　CMP5: JC CMP6</p><p>　　XCH

75、A,2CH</p><p>　　CMP6: MOV 2AH,A</p><p><b>　　RR: RET</b></p><p>　　4.2.9 T1中斷</p><p>　　PIT1: CLR 00H</p><p>　　JB 20H, GGG</p><

76、;p>　　SETB P1.0 ；關(guān)閉電爐</p><p>　　GG: CLR PT1</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　GGG:SETB P1.1 ；關(guān)閉風(fēng)扇</p><p><b>　　CLR 20H </b></p

77、><p><b>　　AJMP GG</b></p><p><b>　　課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　本系統(tǒng)選用AT89C51作為控制器，溫度檢測部分選用AD590作為傳感器，ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換器，過零觸發(fā)器采用光耦驅(qū)動電路及雙向可控硅電路。</p><p>　　通過理論推導(dǎo)

78、和仿真驗證，進一步說明數(shù)字PID進行控制時的系統(tǒng)動態(tài)性能指標優(yōu)越。特別適用于對象為滯后的系統(tǒng)，因此PID算法是一種較好的控制算法，能在工業(yè)控制中得到較好地應(yīng)用。</p><p>　　The design of electric heating furnace temperature control system basing on the digital PID</p><p>　　Abs

79、tract:The electric heating furnace belongs to the first-order inertial .Its inertial,hysteretic and nonlinearity feature bring about difficulty to traditional control method. This curriculum design apply the digital P

80、ID theory to control the temperature of electric heating furnace ,so as to make the whole closed-loop system' s transfer function to be a delay and First-order inertia link in series. As a result the temperature con

81、trol system would work accurately.</p><p>　　There are two strip heaters,powered by two PWM,using to change the temperature of the electric heating furnace .The output of the power-regulator is monitored by

82、 the given voltage of cross-zero trigger . This curriculum design is based on the AT89C51 chip.The AD590 sensor is used to detect the temperature in the input channel and its values are send to the ADC0809 ,the chip wh

83、ich would change the analog single to digital one.The output channel would drive the cross-zero trigger which is als</p><p>　　Key words：electric heating furnace ；PID ； power ；temperature control</p>