基于模糊PID控制的智能化配料秤儀表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著傳感器、微機(jī)技術(shù)和智能控制理論的崛起，稱重技術(shù)得到了迅速發(fā)展，稱重儀表在數(shù)字化、微型化和智能化等方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，稱重儀表的研究與開發(fā)也進(jìn)入了一個(gè)新的階段。配料皮帶秤作為一種動(dòng)態(tài)控制型衡器，廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、化工、建材等行業(yè)的物料配料中，因此進(jìn)一步采用新技術(shù)，提高動(dòng)態(tài)稱重的準(zhǔn)確度，增強(qiáng)智能控制功能是目前配料皮帶秤儀表研究與發(fā)展的趨勢(shì)。本文是以山西萬(wàn)立科技有限公司太原高新區(qū)2007年度創(chuàng)新基金科技攻關(guān)項(xiàng)目“基于智能模糊控制的嵌

2、入式稱重系統(tǒng)”項(xiàng)目(2007-KG35)為背景進(jìn)行撰寫的。 本文重點(diǎn)分為兩部分，一是為了滿足配料秤系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的安全性和可靠性，選用雙通道信號(hào)采集單元，并在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了雙路運(yùn)算與處理；二是為了增強(qiáng)儀表的智能性，在PID調(diào)節(jié)輸出中提出了采用模糊PID控制的方法。目前的配料秤系統(tǒng)通常采用傳統(tǒng)的PID控制算法，3個(gè)參數(shù)事先被預(yù)置好，現(xiàn)場(chǎng)操作人員需要根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定合適的控制參數(shù)，這個(gè)過(guò)程往往需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，而且控制對(duì)象容易受

3、到現(xiàn)場(chǎng)各種因素的影響，確定了的參數(shù)無(wú)法滿足這些變化。而采用模糊PID控制可以將現(xiàn)場(chǎng)操作人員的控制經(jīng)驗(yàn)變成計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)學(xué)模型，讓計(jì)算機(jī)代替操作人員進(jìn)行有效地控制，實(shí)時(shí)在線調(diào)整PID參數(shù)，從而達(dá)到控制要求。 本論文主要包括五個(gè)部分對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì): 第一部分介紹了配料皮帶秤系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。 第二部分介紹了智能化配料秤儀表硬件設(shè)計(jì)的原理及其實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)介紹了各硬件的組成及相關(guān)功能。主要包括:ADuC845單

4、片機(jī)系統(tǒng)、重量信號(hào)輸入、速度信號(hào)采集、時(shí)鐘與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、液晶顯示與鍵盤接口、微型打印機(jī)接口、4～20mA電流輸出、開關(guān)量輸出、電源單元。 第三部分介紹了模糊PID控制器的設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)步驟。對(duì)配料秤儀表中采用模糊PID控制進(jìn)行了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)，最終將調(diào)節(jié)PID參數(shù)的控制查詢表變成計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)學(xué)模型，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)模糊控制查詢表的存儲(chǔ)與查詢，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)PID控制參數(shù)的實(shí)時(shí)修改。 第四部分介紹了智能化配料秤儀表軟件程序