基于模糊PID的电阻炉温度控制系统
1．4 输出驱动部分设计
该部分采用固态继电器E0542-14F来控制加热器的供电与否，使强、弱电之间在电气上完全隔离，具有价格低廉、触发电路简单可靠的特点。单片机以PWM形式输出控制信号，通过调整PWM的占空比来达到控制固态继电器，继而来控制炉温的目的。
1．5 报警电路设计
当温度达到、超过设定值或时间达到设定时间时，为保证安全，系统中设计了在紧急状态下能引起警觉的报警信号。该温度控制系统采用呜音报警，将达林顿陈列反向驱动器MC1413连接AT89C52的P3．5口，当P3．5口输出高电平时，NC1413输出低电平，使蜂鸣器鸣音，反之，蜂鸣器停止鸣音。AT89C52的P3．5口的高低电平输出是在中断服务程序中完成的。
2 控制策略
2．1 被控对象的数学模型
系统的被控对象为SX2-10系列实验室低温箱式电阻炉，额定电压为220 V，额定功率为2 000 W。设计目的是对炉膛的温度进行升温和恒温控制，达到调节时间短、超调量低且稳态误差在±5℃内的技术要求。电阳炉加热器模型的传递函数为：
给定系统电压输入为110 V，经测温达到稳定值时，给定输入阶跃信号110 V，使系统电压达到220 V，每分钟采样一次，并记录温度值，实验数据如表1所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/171001.htm
此温度数据为多次测量得到，稳态的时间为30分钟。根据科恩-库恩公式，求得K=4．44、T=531s和τ=177s。所以加热器的近似模型为：
2．2 模糊PID控制算法
模糊PID控制器是以常规PID控制器为基础，采用模糊推理思想，根据不同的温度误差e和误差变化ec对PID的3个参数进行在线自调整。该控制系统由模糊推理和常规PID控制器两部分组成，控制结构如图3所示
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