锅炉温度单片机控制系统

       本设计是一套燃油锅炉水温自动控制显示系统,绍了小型热水锅炉模糊控温系统中，环境温度与锅炉供水温度之间数学模型的建立，给出了以MCS-51系列单片机8031为核心实现模糊控制器的最小硬件电路系统及软件程序框图。本设计的控制对象为一燃油锅炉，要求：

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（1）    温度值设定范围0-100℃。

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（2）    温度控制精度设定值 2℃。 [资料来源：THINK58.com]

（3）    采用模糊PID控制算法。

PID
控制是连续系统控制技术中最成熟，应用最广泛的一种。在微机控制系统中，PID调节由软件完成。因此参数整定方便，控制器结构改变灵活，适应性强，特别适用于难以得到精确数学模型得工业对象得控制。
      PID控制由比例、积分和微分控制组合而成的。这些控制的传递函数分别为Kp、Ki/S和KdS,其中Kp、Ki和Kd分别为控制器的比例、积分和微分系数。
      目前，DDC系统大都采用增量型PID控制算式。其PID调节器输出增量为：△y(k)=y(k)-y(k-1)=Kp [e(k)-e(k-1)]+ Kie(k)+Kd [e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] 式中，y(k)和e(k)分别为第k次采样时刻的控制信号和偏差信号。Kp、Ki和Kd的取值均与采样周期T有关。
      数字控制系统PID参数的整定，就是要确定Kp、Ki、Kd和采样周期T。参数设置合理与否，直接关系到系统的运行质量，在上述算式中，Kp、Ki和Kd的作用彼此独立，有利于检查各自对控制效果的影响。
      理论分析与试验研究表明，增大Kp将减小系统的稳态误差，提高控制精度，但使系统相对稳定性降低，阻尼减小，振荡幅度变大。加入积分控制，使原系统的阶数加一。积分的作用使消除偏差，提高系统的稳态性能，积分控制只对瞬态变化有效，对偏差的变化趋势进行超前调整，故能改善系统的动态性能，加大阻尼，减小超调量。

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      常用的控制算法为PID，但由于条件稍有变化，使系统参数改变，则PID参数（T,Kp,Ti,Td）也将需调整，否则将影响控制精度和动特性。本温度控制系统以8031单片机为核心，采用模糊控制的方法，由于它是按照人的思维方法进行控制，所以当被控对象的参数变化时，系统的温度仍可得到较为理想的控制。
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