[发明专利]一种基于自适应模糊PID的温度控制器

说明书

本发明公开了一种基于自适应模糊PID的温度控制器，包括控制系统、中央处理器、显示系统、执行系统和检测系统。中央处理器芯片设置有模糊PID控制程序，模糊决策表存放在中央处理器芯片的闪烁存储器中。目标温度从控制系统输入。程序运行，温度传感器采集实时温度后，通过AD转换器将温度信息传入中央处理器芯片中，中央处理器根据实时温度与目标温度的偏差，通过查询模糊决策表取得控制量，控制固态继电器的导通时间。从而控制制冷与加热系统，实现温度控制。本发明采用自适应模糊PID控制温度，具有实时控制效果，能满足工业生产中对温度控制要求速度快、精度高的需求。

技术领域

本发明涉及温度控制领域，特别涉及一种温度控制装置。

技术背景

温度控制无论是在工业生产过程中还是日常生活中都起着非常重要的作用。在许多的工业生产领域，如化工生产、工业制造业、汽车生产、食品加工、冶金制造中，对温度的控制将直接影响到产品的质量以及使用寿命。国内外通常使用热敏电阻来进行温度控制，但是由于温度具有非线性强、时变和时滞性、耦合性强的特点，使得仅仅采用热敏电阻来控制温度所达到的效果慢，精度低。远远不足以用在一些对温度控制精度和速度要求高的工业生产中。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本发明提供一种稳定性好、控制精度高、响应速度快的基于模糊PID的温度控制器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于自适应模糊PID的温度控制器，包括：控制系统、中央处理器、显示系统、执行系统和检测系统。其特征在于所述中央处理器芯片中设置有模糊PID控制程序，模糊决策表存放在所述中央处理器芯片的闪烁存储器中。所述中央处理器与所述执行系统中的固态继电器电路相连，所述固态继电器电路与所述加热与制冷系统设备电路相连。所述检测系统中含有温度传感器和AD转换器，所述温度传感器采集当前温度信息经所述AD转换器将温度信息转换为电信号输入到所述中央处理器中，预期目标温度从所述控制系统的上位机终端输入。程序运行，所述中央处理器根据目标温度与采集温度的偏差，通过查询模糊决策表取得控制量，控制所述固态继电器电路的导通时间，实现对所述加热与制冷系统的控制，达到控制温度的效果。所述显示系统显示当前温度，所述工作状态指示灯显示加热或制冷状态。

可选地，温度传感器设置在工业生产待测量区域，所述双向可控硅电路与生产设备的加热与制冷系统相连。

可选地，中央处理器芯片的型号为AT89C51。

可选地，中央处理器芯片中设置有模糊控制规则程序。

可选地，温度传感器型号为DS18B20，所述温度显示器型号为LCD1602。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过温度传感器采集温度信息，经中央处理器通过模糊规则来分析实时温度与目标温度的偏差，来对温度变化进行预测，并通过模糊推理及PID系统下达控制指令。自适应模糊PID控制系统能在控制过程中对不确定的条件、参数、延迟进行监测分析，采用模糊推理的方法实现PID参数的在线自整定，不仅仅保留了传统PID控制系统原理简单、使用方便、鲁棒性比较强等优点，而且实时的控制可以减小温度变化的时滞性，能快速达到预期的温度控制效果。同时控制精度也会大大提高，稳定性也较现有技术好。能满足一些对温度控制精度要求高，速度要求快的工业生产需求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的自适应模糊控制器的工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清除、完整的描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。