基于模糊控制技术的蚕茧干燥自动控制系统的研究

摘要

针对目前在蚕茧干燥过程中控制方法上和温度分布不均的问题，以蚕茧在干燥过程中的温度变化规律为依据，设计了一种新型的蚕茧干燥的自动控制系统。整个系统要求温度的波动范围在±10℃内，单凭传统的热工仪表加上手工操作的方式是不能实现的，因此，本文研制了适应于蚕茧干燥的自动控制系统。 在硬件组成上，采用美国ATMEL公司生产的AT89S51单片机作为控制系统的核心，辅以外围接口电路，实现整个系统的自动化控制。该控制系统具有结构简单、可靠性高及投资小的特点。 在控制方法上，温度控制领域多采用PID控制方法，但是常规的PID调节很难达到理想的控温精度要求，而且PID控制有对不同的控温对象要采用不同的PID参数，且调整不方便的缺点。本文采用模糊控制方法对其进行控制，模拟人的控制行为，利用人的经验知识实现一种专家式的非线性控制。整个控制由模糊控制器完成，本文讨论了以温度偏差和温度偏差变化率为输入量、热风口为输出量的双输入单输出模糊控制器的设计方法，以提高系统的控制精度、安全性和可靠性。 此外，本文还详细介绍了系统硬件、软件的设计原理以及模糊控制的原理。 实际使用证明，各项指标均达到设计要求，系统运行稳定、可靠、具有良好的控制效果。

目录

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第1章文献综述

1.1蚕茧干燥技术设备的发展现状、趋势和特点

1.2温度控制算法综述

1.3模糊控制技术的发展现状与趋势

第2章绪论

2.1研究的目的和意义

2.2研究范围和内容

第3章控制系统的方案设计

3.1蚕茧烘箱的改进

3.2系统技术性能要求

3.3控制算法的选择

第4章模糊控制算法设计

4.1模糊控制的基本思想

4.2模糊控制系统的组成

4.3模糊控制器的结构设计

4.4蚕茧干燥箱自动控制系统的模糊控制器设计

4.5模糊控制算法的仿真分析

第5章控制系统的硬件电路设计

5.1温度检测电路设计

5.2单片机的选择

5.3模数转换电路设计

5.4键盘电路设计

5.5显示电路设计

5.6输出控制电路设计

5.7蚕茧干燥自动控制硬件系统的抗干扰设计

第6章控制系统的软件设计

6.1概述

6.2主程序

6.3数据采集模块设计

6.4按键处理模块设计

6.5显示模块设计

6.6模糊控制的软件系统设计

6.7蚕茧干燥自动控制软件系统的抗干扰设计

第7章试验结果与分析

7.1传统方法的控制效果

7.2模糊控制的调节效果

第8章结论与建议

参考文献

致谢

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