即热式电热水器模糊温度控制器的研制

论文题目: 即热式电热水器模糊温度控制器的研制

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制工程

作者: 俞红杰

导师: 陈国定

关键词: 模糊控制,控制,单片机,温度传感器,霍尔传感器

文献来源: 浙江工业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 模糊控制理论是模糊数学在工程应用中的一个重要分支,其基本思想就是利用计算机来实现人的控制经验,它是模糊理论与计算机技术、自动化技术相结合的产物,由于其良好的控制特性而得到广泛应用。 本文应用ATMEL单片机AT89S52作为核心部件,并引用了模糊控制理论与现场调试相结合的办法编制出具有智能补偿的系统软件,从而克服了PID控制方式中存在的进入恒温状态所需时间长、控制精度低、PID参数设置方法不易掌握等缺陷而造成的时间和能源的浪费,使系统工作效率低下,不能很好满足使用的要求。实际运行表明,应用本系统控制技术而设计的即热式电热水器温度控制系统工作稳定可靠,控制精度高,过渡过程时间短。 本文首先介绍了系统的总体组成,然后分硬件与软件两部分进行阐述,硬件中先描述了整体结构和各模块的相互关系。对于较新的可编程芯片又进一步介绍了其内部结构及外部特征。软件部分分别阐述了PID控制算法和模糊控制理论,然后说明模糊控制在本系统中的应用,之后给出程序流程说明模糊控制在该系统中实现,最后对本系统进行了总结。 本软件采用模块化设计。在主程序模块下分成若干彼此独立的分模块,在各模块适当位置设置软件陷阱,进行冗余设计,在信号采集与处理程序中采用多种数字滤波的方法,以消除随机的尖脉冲干扰。 本系统可以实现对热水器水温的实时控制,程序的可移植性强,有很好的推广、应用价值。性能达到目前国内的同类设备水平,且价格低廉。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究的背景

1.1.1 即热式电热水器的背景及其发展状况

1.2 模糊控制技术在国内外的发展现状

1.2.1 模糊控制技术在国外的现状和发展

1.2.2 模糊控制技术在国内的现状和发展

1.3 本课题研究的目的与意义

第二章 控制系统的总体方案设计

2.1 系统总体方案设计

2.2 控制系统的硬件组成及工作原理

2.2 控制系统硬件电路的设计

2.2.1 温度检测电路

2.2.2 水流检测电路

2.2.3 输出控制电路

2.2.4 过零检测电路

2.2.5 键盘、显示接口电路

2.2.6 单片机的选型

2.2.7 隔电墙技术

2.3 控制系统软件设计

2.3.1 主程序

2.3.2 T0、T1中断服务程序

2.3.4 数据采集模块设计

2.3.5 键盘、显示模块设计

第三章 控制系统原理研究

3.1 PID控制原理

3.1.1 常规PID控制原理

3.1.2 数字PID控制算法

3.2 模糊控制系统原理

3.2.1 模糊控制系统的概述

3.2.2 模糊控制系统的组成

第四章 模糊控制系统的设计

4.1 基本模糊控制器的设汁

4.1.1 量化因子和比例因子的选取

4.1.2 输入、输出论域与语言变量的选取

4.1.3 采样时间的选择

4.2 模糊合成推理算法及调整决策矩阵

4.2.1 合成推理算法

4.2.2 控制规则和模糊控制查询表的形成

4.2.3 模糊关系R的求取

4.2.4 控制参数的解模糊判决

4.3 模糊控制步骤及软件实现框图

4.3.1 模糊控制步骤

4.3.2 系统软件实现框图

4.4 测试及结果分析

4.4.1 检验、检测环境和条件

4.4.2检测的仪器、仪表的精度要求：

4.4.3 结果分析

第五章 系统的抗干扰措施

5.1 系统干扰的来源

5.1 硬件方面的抗于扰措施

5.2 软件方面的抗干扰措施

5.2.1 数字滤波消除数据采集误差

5.2.2 设置软件陷阱实现PC的容错

5.2.3 利用“看门狗”技术来实现PC的快速自恢复

5.2.4 指令冗余

第六章 模糊控制展望

参考文献

附录

附录1 即热式电热水器硬件电路图

附录2：程序清单

致谢

攻读硕士研究生期间完成的论文及课题

发布时间: 2005-08-08

参考文献

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• [2].基于模糊控制的烟丝生产线设计与实现[D]. 王若怡.哈尔滨工业大学2016
• [3].基于模糊控制的烘丝机温度优化控制[D]. 廖龙.西南科技大学2018
• [4].一种可避免规则爆炸的模糊控制方法研究与应用[D]. 彭也.上海师范大学2018
• [5].基于模糊控制的DASH自适应算法研究[D]. 薛琳.天津大学2017
• [6].棉田滴灌自动控制系统设计[D]. 赵天图.石河子大学2017
• [7].基于粒子群优化磁悬浮模糊控制系统设计[D]. 戴乐强.湖南工业大学2016
• [8].融合CAN总线及模糊控制的生物质干燥系统搭建及分析研究[D]. 曹肖伟.扬州大学2017
• [9].模糊控制在渔轮钓机中的应用研究[D]. 温文波.浙江大学2002
• [10].基于优化算法的模糊控制在废水净化过程的研究[D]. 张宏伟.北京化工大学2013

相关论文

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• [3].即热式电磁热水器的研究与实现[D]. 陆玲霞.浙江大学2007
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• [5].基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现[D]. 陈忠华.大连理工大学2006
• [6].基于模糊控制的恒温控制器的研制[D]. 赵玉侠.吉林大学2006
• [7].太阳能热水器系统的研究和设计[D]. 姚伟.电子科技大学2002
• [8].热电热泵热水器的研制及热力分析[D]. 罗清海.湖南大学2002
• [9].即热型电磁涡流热水器的研制[D]. 黄洪波.广西大学2003
• [10].电热水器远程控制器的实现及其于SOPC的设计[D]. 王玮.郑州大学2003

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