基于DSP模糊PID恒溫培養(yǎng)箱溫度控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、便攜式恒溫培養(yǎng)箱已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥、生化、農(nóng)業(yè)、食品及工礦等行業(yè)實(shí)驗(yàn)室中的重要實(shí)驗(yàn)設(shè)備。然而，目前很多便攜式恒溫培養(yǎng)箱控制系統(tǒng)還是采用傳統(tǒng)的模擬控制的方法，這種控制方法的控制速度慢，控制超調(diào)大，精度不夠高，只能應(yīng)用于對精度要求不高的場合。另外，普遍采用PID控制算法，由于溫度信號具延遲滯后性、模型不確定性等特點(diǎn)，PID控制效果難以達(dá)到改善系統(tǒng)的動靜態(tài)特性和提高精度的控制目標(biāo)。因此，急需設(shè)計出一種能夠改善系統(tǒng)控制要求的新型溫控裝置，為

2、便攜式恒溫培養(yǎng)箱的發(fā)展提供技術(shù)方案。完成的主要工作如下:
　　 1.在了解了便攜式恒溫培養(yǎng)箱溫控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對該溫控系統(tǒng)的整體方案進(jìn)行分析，并簡化控制模型，得出了控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
　　 2.針對溫控對象的不確定性和難以控制的特點(diǎn)，對系統(tǒng)的控制算法進(jìn)行研究。在研究了普通PID控制算法和模糊控制算法的基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究了自適應(yīng)模糊PID控制器的設(shè)計原理。并通過SIMULINK軟件對控制器進(jìn)行了輔助設(shè)計和仿真，設(shè)計出了自適

3、應(yīng)模糊PID控制器，實(shí)現(xiàn)了PID參數(shù)的在線自整定。
　　 3.對該溫控系統(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計。硬件包括:DSP主控板、傳感器模塊、繼電器模塊、TEC模塊、液晶顯示模塊、按鍵板、散熱模塊和電源。軟件包括:針對溫控的時變非線性和精度低的缺點(diǎn)，所提出的自適應(yīng)模糊PID算法;基于TMS320LF2407A為平臺的溫度檢測、讀取、顯示及RS232連接上位機(jī)等程序;并給出了系統(tǒng)各部分的電路設(shè)計原理圖及相應(yīng)的設(shè)計程序。
　　 4.搭