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数字PID控制算法在温控系统中的应用

作者:时间:2010-11-01来源:网络收藏

温度对于大型工业和日常生活等领域都具有广阔的前景。很多领域,需要精度较高的恒制,例如,根据外界变化,随时调节相应的LED亮度以达到所需色温值,可以实现更好的照明和装饰效果。在连续中,对象为一阶和二阶惯性环节或同时带有滞后时间不大的滞后环节时,是一种较好的控制方法。本文主要采用控制,通过单片机控制的程序实现。

1 式定时
本文研制的式定时主要完成数据采集,温度、定时的显示,温度控制,温度定时的设定以及报警等功能。核心控制器由单片机完成,采用数字PID控制进行过程控制。加热器件选用热惯性小,温度控制精度高,速度快的电热膜,由单片机输出通断率控制信号进行控制。硬件框图如图1所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/162729.htm



2 PWM功能的实现
AT89S52内部有3个16位定时器:TO,T1,T2。用定时器T2实现PWM(脉宽调制)方式来对加热器件进行温度控制。设置T2CON中C/#T2=O(定时方式),CP/#RL2=1且EXEN2=O时,T2是16位定时器。当计数溢出时,会设置T2CON中的TF2位,进而触发相关中断。用单片机系统实现,必须首先完成两个任务:首先是产生基本的PWM周期信号;其次是脉宽的调整,即单片机模拟PWM信号的输出,并且调整占空比。具体的设计原理:若想让它的负脉冲为2 ms,则正脉冲为20-2=18 ms,所以开始时在控制口发送低电平,然后设置定时器在2 ms后发生中断,中断发生后,在中断程序里将控制口改为高电平,并将中断时间改为18 ms,再过18 ms进入下一次定时中断,再将控制口改为低电平,并将定时器初值改为2 ms,等待下次中断到来,如此往复实现PWM信号输出。用修改定时器中断初值的方法巧妙形成了脉冲信号,调整时间段的宽度便可实现脉宽调整。实现其软件流程如图2所示。

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