基于模糊PID控制的智能化配料秤儀表的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著傳感器、微機技術和智能控制理論的崛起，稱重技術得到了迅速發(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足的進步，稱重儀表的研究與開發(fā)也進入了一個新的階段。配料皮帶秤作為一種動態(tài)控制型衡器，廣泛應用于冶金、煤炭、化工、建材等行業(yè)的物料配料中，因此進一步采用新技術，提高動態(tài)稱重的準確度，增強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。本文是以山西萬立科技有限公司太原高新區(qū)2007年度創(chuàng)新基金科技攻關項目“基于智能模糊控制的嵌

2、入式稱重系統(tǒng)”項目(2007-KG35)為背景進行撰寫的。 本文重點分為兩部分，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，選用雙通道信號采集單元，并在系統(tǒng)中實現(xiàn)了雙路運算與處理；二是為了增強儀表的智能性，在PID調節(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個參數(shù)事先被預置好，現(xiàn)場操作人員需要根據(jù)實際情況和經(jīng)驗來確定合適的控制參數(shù)，這個過程往往需要花費較長時間，而且控制對象容易受

3、到現(xiàn)場各種因素的影響，確定了的參數(shù)無法滿足這些變化。而采用模糊PID控制可以將現(xiàn)場操作人員的控制經(jīng)驗變成計算機可以接受的數(shù)學模型，讓計算機代替操作人員進行有效地控制，實時在線調整PID參數(shù)，從而達到控制要求。 本論文主要包括五個部分對系統(tǒng)進行設計: 第一部分介紹了配料皮帶秤系統(tǒng)的組成結構和工作原理。 第二部分介紹了智能化配料秤儀表硬件設計的原理及其實現(xiàn)，詳細介紹了各硬件的組成及相關功能。主要包括:ADuC845單

4、片機系統(tǒng)、重量信號輸入、速度信號采集、時鐘與數(shù)據(jù)存儲、液晶顯示與鍵盤接口、微型打印機接口、4～20mA電流輸出、開關量輸出、電源單元。 第三部分介紹了模糊PID控制器的設計原理及實現(xiàn)步驟。對配料秤儀表中采用模糊PID控制進行了詳細的分析與設計，最終將調節(jié)PID參數(shù)的控制查詢表變成計算機可以接受的數(shù)學模型，用單片機實現(xiàn)對模糊控制查詢表的存儲與查詢，從而實現(xiàn)對PID控制參數(shù)的實時修改。 第四部分介紹了智能化配料秤儀表軟件程序