PID算法毕业设计
pid毕业设计
pid毕业设计
PID（Proportional-Integral-Derivative）是一种经典的控制算法，在自动控制系统中广泛应用。
如果你正在考虑使用PID算法作为毕业设计的主题，以下是一些可能的方向和建议：
1. 理论研究：深入了解PID算法的原理、数学模型和控制特性。
研究PID参数调节方法、稳定性分析以及在不同应用领域中的适用性等方面。
2. 算法优化：探索改进PID算法的方法。
可以考虑针对特定问题进行PID参数优化，如非线性系统、时变系统或多变量系统。
研究新的参数整定方法、自适应控制策略或者基于模型的预测控制方法等。
3. 实时应用：将PID算法应用到实际系统中。
选择一个感兴趣的控制对象，例如温度、速度或位置控制，并设计一个闭环控制系统。
实现PID算法，并通过实验验证其性能和效果。
4. 系统集成：将PID算法与其他控制算法相结合，构建更复杂的控制系统。
例如，将PID与模糊控制、神经网络或模型预测控制相结合，以提高控制系统的性能和鲁棒性。
5. 应用拓展：将PID算法应用于特定领域的问题。
例如，可以研究PID在机器人控制、能源管理、交通流量控制或者水处理系统中的应用。
通过实际案例分析和仿真验证，评估PID在这些领域中的效果和潜力。
不论选择哪个方向，建议结合理论研究和实践应用进行综合性的毕业设计。
此
外，使用模拟软件或硬件平台进行实验验证，收集数据并进行分析，以便评估PID 算法的性能和优化方法的有效性。
同时，注意文献综述的撰写和实验结果的可视化呈现，以提高毕业设计的质量和可读性。
毕业设计-基于pid控制的智能风扇的设计
本科生毕业设计题目基于PID控制的智能风扇的设计作者姓名指导教师提交日期原创性说明本人郑重声明：本人所交的论文是在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果。
学位论文中凡是引用他人已经发表或未经发表的成果、数据、观点等均已明确注明出处。
除文中已经引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
本声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名：年月日论文指导教师签名：基于PID控制的智能风扇的设计摘要：温控风扇在现代社会生产中以及人们的日常生活中都有特别广泛的应用，如工业生产的大中型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上的广泛应用的智能CPU风扇等。
目前,PID控制算法的实质就是根据输入值与设定的标准值自己建的偏差值按照比例、积分、微分的函数关系进行运算，其运算结果用以输出控制。
本设计以单片机作为控制器，设计利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件，把采集到的温度，通过一个达林顿反向驱动器ULN2003A驱动风扇电机。
通过对测到的温度与系统温度的比较实现风扇电机的自动启动和停止，采用PID算法来控制风扇的转速，并能根据温度的变化自动改变风扇的转速，同时用LCD1602显示检测到的温度与设定温度。
本次设计当中，用PID算法控制电机的转动，可以使电机直接或间接输控制一个稳定的变量，来控制电机的转动。
关键词：80C51单片机； PID参数；达林顿反向驱动器ULN2003APID control of the smart fan design is based onLiu Junxiu(Gansu Tianshui Normal University Institute of telecommunications Liu Junxiu 741,000)Summary:Temperature-controlled fan in the production of modern society and people's daily life has a special wide range of applications, such as industrial production of medium-sized mechanical cooling system fan, now widely used on laptops smart CPU fan. Currently, PID control algorithm is based on the substance of the standard deviation of the input value and the set was to build their own operation in accordance with proportional, integral and derivative of a function, the calculation result to the output control. The design of single chip as a controller, designed by afan motor temperature sensor DS18B20 as the temperature acquisition device, to collect the temperature, by a Darlington reverse drive ULN2003A drive. By measuring the temperature and the system temperature is relatively automatic start and stop of the fan motor, the use of PID algorithm to control fan speed, and can automatically change the fan speed according to changes in temperature, while using the LCD1602 display the detected temperature set temperature. The designs, the rotation of the motor by PID control, motor control, directly or indirectly, a stable output variable to control the rotation of the motor.Keywords: 80C51 microcontroller; PID parameters; Darlington reverse drive ULN2003A摘要 (3)1 绪论 (1)1.1课题的背景与研究意义 (1)1.2 论文研究的结构安排 (2)2 . PID控制 (3)2.1 PID控制的特点 (3)2.2 PID控制原理 (3)2.2.1 位置式PID控制算法................... 错误！未定义书签。
温度控制系统的设计_毕业设计论文
温度控制系统的设计_毕业设计论文摘要：本文基于温度控制系统的设计，针对工况不同要求温度的变化，设计了一种通过PID控制算法实现温度控制的系统。
该系统通过传感器对温度进行实时监测，并将数据传输给控制器，控制器根据设定的温度值和反馈的实际温度值进行比较，并通过PID算法进行控制。
实验结果表明，该温度控制系统具有良好的控制性能和稳定性。
关键词：温度控制系统；PID控制；控制性能；稳定性1.引言随着科技的发展，温度控制在很多工业和生活中都起到至关重要的作用。
温度控制系统通过对温度的监测和控制，可以保持系统的稳定性和安全性。
因此，在各个领域都有大量的温度控制系统的需求。
2.温度控制系统的结构温度控制系统的结构主要包括传感器、控制器和执行器。
传感器负责对温度进行实时监测，并将监测到的数据传输给控制器。
控制器根据设定的温度值和反馈的实际温度值进行比较，并通过PID控制算法进行控制。
执行器根据控制器的输出信号进行操作，调节系统的温度。
3.PID控制算法PID控制算法是一种常用的控制算法，通过对控制器进行参数调节，可以实现对温度的精确控制。
PID算法主要包括比例控制、积分控制和微分控制三部分，通过对每一部分的权值调节，可以得到不同的控制效果。
4.实验设计为了验证温度控制系统的性能，我们设计了一组温度控制实验。
首先，我们将设定一个目标温度值，然后通过传感器对实际温度进行监测，并将数据传输给控制器。
控制器根据设定值和实际值进行比较，并计算控制信号。
最后，我们通过执行器对系统的温度进行调节，使系统的温度尽量接近目标温度。
5.实验结果与分析实验结果表明，通过PID控制算法，我们可以实现对温度的精确控制。
在设定目标温度值为40℃的情况下，系统的稳态误差为0.5℃，响应时间为2秒。
在不同工况下，系统的控制性能和稳定性都得到了有效的保证。
6.结论本文基于PID控制算法设计了一种温度控制系统，并进行了相应的实验验证。
实验结果表明，该系统具有良好的控制性能和稳定性。
基于遗传算法的PID参数优化毕业设计(论文)
本科生毕业设计(论文)论文题目：基于遗传算法的PID参数优化毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
(毕业设计)PID控制器参数整定技术的研究
摘要：工业生产的不断发展，对过程控制提出了新的挑战，对控制系统的性能也提出了更高的要求。
一个控制系统是否处于最优整定状态，其主要的影响因素是调节器的参数是否处于最优状态。
在工业过程控制中，对于连续系统，目前采用最多的控制方式依然是PID方式，因此对于PID控制器参数的确定十分关键。
本文简要介绍了PID控制器的参数整定方法。
关键字：PID控制器参数整定方法绪论引言：PID控制器（比例-积分-微分控制器），由比例单元P、积分单元I 和微分单元 D 组成。
通过Kp，Ki和Kd三个参数的设定。
PID控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。
PID 控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。
这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。
和其他简单的控制运算不同，PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，这样可以使系统更加准确，更加稳定。
可以通过数学的方法证明，在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下，一个PID反馈回路却可以保持系统的稳定。
比例- 来控制当前，误差值和一个负常数P（表示比例）相乘，然后和预定的值相加。
P只是在控制器的输出和系统的误差成比例的时候成立。
这种控制器输出的变化与输入控制器的偏差成比例关系。
积分 - 来控制过去，误差值是过去一段时间的误差和，然后乘以一个负常数I，然后和预定值相加。
I从过去的平均误差值来找到系统的输出结果和预定值的平均误差。
一个简单的比例系统会振荡，会在预定值的附近来回变化，因为系统无法消除多余的纠正。
通过加上一个负的平均误差比例值，平均的系统误差值就会总是减少。
所以，最终这个PID回路系统会在预定值定下来。
导数 - 来控制将来，计算误差的一阶导，并和一个负常数D相乘，最后和预定值相加。
这个导数的控制会对系统的改变作出反应。
导数的结果越大，那么控制系统就对输出结果作出更快速的反应。
(完整word版)基于单片机的PID温度控制毕业设计
前言温度是表征物体冷热程度的物理量。
在很多生产过程中,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。
因此，温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。
单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命，自动化、智能化均离不开单片机的应用。
将单片机控制方法运用到温度控制系统中，可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象，同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。
现代自动控制越来越朝着智能化发展，在很多自动控制系统中都用到了工控机，小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点，那就是很高的运行速度，很大的内存,大量的数据存储器。
但随之而来的是巨额的成本。
在很多的小型系统中，处理机的成本占了系统成本的比例高达20％，而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益，而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机控制小型的，而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。
随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。
现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且可以很容易地做到多点的温度检测，如果对此原理图稍加改进，还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。
1绪论1。
1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。
工业生产中温度很难控制，对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率，降低生产效益。
这就需要设计一个良好温度控制器，随时向用户显示温度，而且能够较好控制。
单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力，结合PID，程序控制可大大提高控制效力，提高生产效益［9]。
基于PID算法的水轮机调速器毕业设计
基于PID算法的水轮机调速器毕业设计目录摘要 (I)目录 (I)第一章绪论 (1)1.1 课题概述 (1)1.1.1 课题来源 (1)1.1.2 提出问题 (1)1.2 技术发展综述 (2)1.2.1 水轮机调速器的发展 (2)1.2.2 人工智能与基于PID算法的模糊控制理论的发展 (4)1.3 设计主要工作 (5)第二章水电站主、辅机及微机调速器选型 (7)2.1 水电站概述 (7)2.2 水电站关键设备介绍 (7)2.3 水轮机的选型 (8)2.3.1 初选水轮机型号 (8)2.3.2 水轮机主要参数的计算 (9)2.3.3 效率的修正值计算 (10)2.3.4 转速的计算 (11)2.3.5 工作范围验算 (12)2.3.6 水轮机吸出高计算 (14)2.4 水电站辅助设备 (15)2.4.1 水轮机进水阀 (15)2.4.2 油系统 (15)2.4.3 气系统 (16)2.4.4 水系统 (16)2.5 微机调速器选型 (17)2.5.1 BW(S)T系列步进式微机调速器 (17)2.5.2 调节器系统组成及工作原理 (17)2.5.3 调节器主要功能模块 (19)2.5.4 PLC控制模块 (20)2.5.5 触摸屏 (20)2.5.6 微机调速器的通讯接口 (21)2.6 机械液压系统 (22)2.7 主要零部件 (22)2.8 参数及标准 (25)2.8.1 机械基本参数 (25)2.8.2 水轮机调速系统的标准 (25)2.8.3 调速系统的可靠性 (25)第三章水轮机微机调节系统 (26)3.1 调速器在水电站的作用和地位 (26)3.2 水轮机双调整调节系统 (27)3.2.1 PLC水轮机微机调速器的总体结构 (28)3.2.2 典型PLC水轮机微机调速器结构 (30)3.2.3本文采用的水轮机微机调速器结构形式 (31)3.3 PLC微机调节器的动态特性 (31)3.3.1 微机调速器PID调节系统的传递函数 (31)3.3.2微机调速器PID调节的离散算法 (32)3.3.3 PLC微机调节器PID响应特性 (34)3.4 Fuzzy-PID复合控制在微机调速系统中的应用 (35)3.4.1 PID参数Fuzzy自整定控制原理 (36)3.4.2 PID参数Fuzzy整定模型 (37)3.4.3 模糊PID控制器 (38)3.5 导叶和桨叶控制 (40)3.5.1 协联关系 (40)3.5.2 导叶开度的控制 (41)3.5.3桨叶开度求取 (42)3.6 微机调节器的自动调节模式 (43)第四章频率测量和机电转换部件 (45)4.1 测频基本原理 (45)4.1.1 动态频差和静态频差的原理 (46)4.2 PLC测频单元 (47)4.2.1 FX2N-64MT测频原理 (47)4.2.2 减少误差的措施 (48)4.2.3 精度分析 (49)4.3 基于电机的电气/位移转换装置 (49)4.3.1 微机调节器+电气/位移转换+机械液压随动系统 (50)4.3.2 微机调节器+电液随动系统 (51)4.4 伺服电机在电气／位移转换部件上的应用 (52)4.4.1 MINASA系列交流伺服电机介绍 (52)4.4.2 交流伺服电机选择 (53)4.4.3 基于交流伺服电机位置环控制的调速器 (54)第五章微机调速器的硬件和软件 (56)5.1 可编程控制器简介 (56)5.2 调速器中可编程控制器硬件构成 (56)5.3 微机调速器工作状态转换 (57)5.4 微机调速器PID调节 (61)5.4.1 PID调节 (62)5.5 基于模糊控制的PID调节 (65)5.5.1 模糊控制器的输入量变和输出变量 (66)5.5.2 各量化因子、比例因子与隶属度函数的选择 (67)5.5.3 建立模糊控制系统的控制规则 (68)5.5.4 精确量的模糊化与模糊推理 (68)5.5.5 模糊控制系统的清晰化 (69)5.6 协联关系在PLC中的实现 (69)5.7 操作终端常用画面、参数修改 (70)5.7.1 触摸屏画面操作流程 (70)结论 (75)参考文献 (77)致谢............................................. 错误！未定义书签。
基于PID算法的锅炉恒温控制系统毕业设计
基于PID算法的锅炉恒温控制系统毕业设计锅炉恒温控制系统是现代工业控制系统中的一种重要应用，其主要目标是通过控制锅炉的供热温度来保持恒定的室内温度。
而PID算法是一种经典的反馈控制算法，被广泛应用于工业自动化控制过程中。
本篇文章将介绍基于PID算法的锅炉恒温控制系统的设计。
首先，我们需要明确锅炉恒温控制系统的基本原理。
锅炉恒温控制系统由温度传感器、控制器和执行器（例如阀门）组成。
温度传感器用于检测当前室内温度，将检测到的温度信号传递给控制器。
控制器根据设定的目标温度和当前温度之间的差异，计算出控制信号，并将该信号传递给执行器，以调节锅炉的供热。
PID算法的设计基于对系统的模型和特性的理解。
PID控制器包括比例、积分和微分三个部分。
比例控制部分根据当前误差信号的大小，按照一定的比例系数来生成控制信号。
积分控制部分用于累积误差信号，并按照一定的积分系数来生成控制信号，以消除系统的积分误差。
微分控制部分用于检测误差变化率，并按照一定的微分系数来生成控制信号，以消除系统的超调和震荡。
设计基于PID算法的锅炉恒温控制系统的步骤如下：1.确定系统的数学模型：锅炉恒温控制系统可以近似视为一阶惯性环节。
根据温度传感器的输出和锅炉供热温度之间的关系，可以得到系统的传递函数。
根据传递函数，可以确定比例、积分和微分系数。
2.系统参数调整：为了使系统响应更加稳定和快速，需要对比例、积分和微分系数进行调整。
调整的方法可以是试错法或者自动调参法，以使系统的动态响应达到设计要求。
3.控制策略选择：PID算法有多种控制策略可选择，如串级控制、级联控制、迭代控制等。
根据实际情况和系统需求，选择适合的控制策略。
4.实现与调试：将PID算法实现到控制器硬件中，并进行系统的调试和稳定性测试。
检查控制器的输出和系统的响应是否满足设计要求，如稳定性、超调量、响应时间等。
最后，本篇文章还需要考虑锅炉恒温控制系统的优化。
可以采用先进的控制算法，如模糊控制、自适应控制等，以提高系统的稳定性和性能。
遗传算法的PID控制器的设计毕业论文
本文就是应用遗传算法对柴油机调速体统的PID参数进行优化，使系统具有更好的性能 绪论
1.1 课题背景
PID调节器是最早发展起来的控制策略之一，因为它所涉及的设计算法和控制结构都是简单的，并且十分适用于工程应用背景，此外PID控制方案并不要求精确的受控对象的数学模型，且采用PID控制的控制效果一般是比较令人满意的，所以在工业实际应用中，PID调节器是应用最为广泛的一种控制策略，也是历史最久、生命力最强的基本控制方式。调查结果表明在当今使用的控制方式中，PID型占84.5%，优化PID型占6.8%，现代控制型占有1.5%，手动控制型6.6%，人工智能(AI)型占0. 6%。如果把PID型和优化PID型二者加起来则占90%以上，这说明PID控制方式占绝大多数，如果把手动控制型再与上述两种加在一起，则占97. 5%，这说明古典控制占绝大多数。就连科学技术高度发达的日本，PID控制的使用率也高达84.%。这是由于理论分析及实际运行经验已经证明了PID调节器对于相当多的工业过程能够起到较为满足的控制效果。它结构简单、适用面广、鲁棒性强、参数易于调整、在实际中容易被理解和实现、在长期应用中已积累了丰富的经验。特别在工业过程中，由于控制对象的精确数学模型难以建立，系统的参数又经常发生变化，运用现代控制理论分析综合要耗费很大的代价进行模型辨识，但往往不能达到预期的效果，所以不论常规调节仪表还是数字智能仪表都广泛采用这种调节方式。正是由于PID控制算法具有以上多种优点，所以这种算法仍将在现场控制中居于主导地位
直流无刷电机 pid调速 毕业设计_基于单片机和PID算法的直流电机调速设计(原创)
直流无刷电机 pid调速毕业设计_基于单片机和PID算法的直流电机调速设计(原创)导读：就爱阅读网友为您分享以下“毕业设计_基于单片机和PID算法的直流电机调速设计(原创)”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to 的支持!摘要在运动控制系统中，电机转速控制占有至关重要的作用，其控制算法和手段有很多，模拟PID控制是最早发展起来的控制策略之一，长期以来形成了典型的结构，并且参数整定方便，能够满足一般控制的要求，但由于在模拟PID控制系统中，参数一旦整定好后，在整个控制过程中都是固定不变的，而在实际中，由于现场的系统参数、温度等条件发生变化，使系统很难达到最佳的控制效果，因此采用模拟PID控制器难以获得满意的控制效果。
随着计算机技术与智能控制理论的发展，数字PID技术渐渐发展起来，它不仅能够实现模拟PID所完成的控制任务，而且具备控制算法灵活、可靠性高等优点，应用面越来越广。
本设计以上面提到的数字PID为基本控制算法，以AT89S51单片机为控制核心，产生占空比受数字PID算法控制的PWM脉冲实现对直流电机转速的控制。
同时利用光电传感器将电机速度转换成脉冲频率反馈到单片机中，实现转速闭环控制，达到转速无静差调节的目的。
在系统中采数码管显示器作为显示部件，通过2×2键盘设置P、I、D、V四个参数，启动后可以通过显示部件了解电机当前的转速。
该系统控制精度高，具有很强的抗干扰能力。
关键词：数字PID；PWM脉冲；占空比；无静差调节AbstractIn the motion control system,the control of electromotor's rotate speed is of great importance,there are a lot of speed control arithmetics andmethods ,the analog PID control is one of the earliest developed control policies which has formed typical structure ,its parametric setting is convenient and it's easy to meet normal control's demand,but as the whole control process is fixed once the parameter has been set while practically the changes of those conditions like the system parameters and temperature of the environment prohibit the system from reaching its best control effect,so the analog PID controller barely has satisfied effect.With the development of computer technology and intelligent control theory ,the digital PID technology is thriving which can achieve the analog PID's control tasks and consists of many advantages like flexible control arithmetics and high reliability,it is widely used now.This design is based on the digital PID mentioned above as basic control arithmetic and AT89S51 SCM as control core,the system produces PWM impulse whose duty ratio is controlled by digital PID arithmetic to make sure the running of direct current machine's rotate speed.Meanwhile,the design uses photoelectric sensor to transduce the electromotor speed into impulse frequencyand feed it back to SCM,this process implements rotate speed's closed loop control to attain the purpose of rotate speed's astatic modulation.In this system, the 128×64LCD is used as display unit , the 4×4 keyboard sets those four parameters P、I、D、V and obverse and reverse control,after starting up,the display unit shows the electromotor's current rotate speed and runtime.The system has great control precision and anti-jamming capability.Keywords：digital PID；PWM impulse；dutyfactor；astatic modulation前言21世纪，科学技术日新月异，科技的进步带动了控制技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。
毕业设计(论文)-变频器PID恒温控制系统设计
课题摘要本课题的设计是根据工业生产上和社会生活中需要恒温控制的要求，设计了一套基于PID变频调速恒温系统。
PID变频恒温系统由PID变频器、风机组、加热装置、温度传感器、信号采集转换电路等构成。
本系统的设计是采用变频器实现对三相鼓风机电机的转速进行变频调速，来改变对恒温箱的鼓风大小，利用温度传感器检测恒温箱的当前温度信号，恒温箱中温度发生变化，采集的信号就会发生相应的变化，在经过转换电路把所采集的信号转换成对应的PID输入控制的电流信号，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变鼓风机电机的转速来改变供气量，最终保持系统的温度恒定。
该变频恒温系统的设计成果可运用于许多实际的恒温控制系统中，并能够取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。
关键词变频调速恒温供气 PID控制信号采集目次1 绪论 (1)1.1 恒温控制的意义 (1)1.2 变频恒温系统的国内外研究现状 (2)1.2.1 变频调速技术的国内外发展与现状 (2)1.2.2 变频恒温系统的研究与现状 (3)2 PID变频恒温系统的总体方案设计 (4)3 电机调速模块的分析 (6)3.1 三相异步电动机的调速原理 (6)3.1.1三相异步电动机调速简介 (6)3.1.2电动机的调速指标 (7)3.1.3 调速时的允许负载 (9)3.2离心风机调控方式的分析、选择 (9)3.3变频器的分析和选择 (12)3.3.1 变频器驱动负载特性的分析 (12)3.3.2 变频器容量的计算 (13)3.3.3变频器选择注意事项 (14)4 三菱变频器的简要介绍 (16)4.1 三菱变频器FR-E740简介 (16)4.2 三菱变频器FR-E740常规介绍 (17)4.2.1 主电路接线端 (17)4.2.2 控制电路接线端及端子功能介绍 (18)4.2.3 操作面板及其功能介绍 (21)5 温度信号处理模块的介绍 (23)5.1 温度采集转换电路的设计 (23)5.2 电压电流转换电路 (25)5.3 温度显示电路 (26)5.3.1 数字电压表电路原理 (26)5.3.2 ICL7107管脚排列 (27)6 PID功能简介及系统的设置与调试 (28)6.1 PID控制器的组成及作用 (29)6.2 PID基本构成及功能概述 (30)6.3 本系统设计的参数设置介绍 (32)6.4 PID恒温控制系统接线图 (34)6.5 系统的调试 (35)结论 (36)1致谢 (37)参考文献 (38)附录A Pt1000分度表 (39)21 绪论1.1 恒温控制的意义在工业上，随着国民经济的发展，温度控制是工业生产过程和社会生活中经常遇到的过程控制，人们需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。
本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真
本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真
摘要：
本文主要研究了PID（Proportional-Integral-Derivative）温控系
统的设计及仿真。
首先，介绍了PID控制算法的原理和特点。
然后，详细
描述了PID温控系统的设计过程，包括传感器的选择、控制器的选用以及
控制参数的调整等。
最后，通过利用Simulink软件对PID温控系统进行
仿真实验，验证了设计的正确性和性能。
仿真结果表明，PID控制算法能
够有效地实现温度的稳定控制。
关键词：PID控制；温控系统；传感器；仿真实验
第一章：引言
PID控制是目前工业领域中最常用的控制算法之一，具有广泛的应用。
温控系统作为PID控制的一个重要应用领域，对我们生活和工作中的温度
控制提供了有力的支持。
本文旨在设计和仿真一个PID温控系统，以实现
对温度的精确和稳定的控制。
第二章：PID控制算法的原理和特点
2.1P控制算法
2.2I控制算法
2.3D控制算法
第三章：PID温控系统的设计
3.1传感器的选择
3.2控制器的选用
3.3控制参数的调整
第四章：仿真实验及结果分析4.1实验环境的搭建
4.2仿真实验的设计
4.3仿真实验结果的分析
第五章：总结与展望
5.1总结
5.2展望未来。
数字PID控制器的设计——毕业设计
毕业设计（2013 届）题目数字PID控制器的设计学院物理电气信息学院专业电子信息工程年级2009级学生学号学生姓名指导教师2013年5月3 日摘要直流电机具有良好的启动和调速性能，被广泛地应用于对启动和调速有较高要求的拖动系统。
本设计介绍了基于FPGA用PWM实现直流电机调整的基本方法，直流电机调速的相关知识，及PWM调整的基本原理和实现方法。
重点介绍了基于FPGA用硬件产生PWM信号的途径，输出的PWM波形具有频率高、占空比调节步进细的优点。
然后结合PID算法对整个系统进行闭环控制设计，对比运用MATLAB软件对闭环控制系统参数选择并对整个系统稳定性作出判断，整合到硬件电路中对直流电机调速的实现提供了一种有效的途径。
关键词:直流电机;FPGA；PID控制ABSTRACTThis paper introduces a kind of method of DC —motor speed modification based on PWM theory by the FPGA．Showing some relative knowledge upon the DC—motor timing，the basic theory and the way to implement．And it emphasizes on the way for carrying out PWM signals based on FPGA．These PWM signals’adva ntages are based on its high frequency and duty cycle stepping fine adjustment. It offers a sort of efficient methods for the DC motor speed—controlling system．Then it contributes PID arithmetic into the design of closed-loop control. It compares the preferences of closed-loop control in MATLAB with the hardwire circuits, which provides an efficient way for DC motor speed control.Key Words: DC —motor FPGA PID_control目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 本课题研究内容 (3)1.4 本章小结 (3)第二章直流电机 (4)2.1 直流电机控制系统 (4)2.2 直流电机的数学模型建立 (4)2.3 本章小结 (6)第三章 PID算法 (7)3.1 PID算法 (7)3.1.1 模拟PID (7)3.1.2 数字PID (8)3.2 数字PID参数整定方法 (9)3.3 本章小结 (9)第四章系统软件设计 (10)4.1 MATLAB设计思想 (10)4.2 设计步骤及结果 (10)4.3 本章小结 (12)第五章基于FPGA的直流电机闭环控制数字硬件系统设计 (13)5.1 系统的工作原理 (13)5.2 系统硬件设计及分析 (14)5.2.1 频率计的设计 (14)5.2.2 PWM驱动控制电路的设计及分析 (17)5.2.3 PWM波形发生器 (19)5.2.4 抗干扰滤波器模块 (20)5.2.5 PID算法设计 (20)5.2.6 综合模块设计 (21)5.3 本章小结 (22)第六章总结和展望 (23)6.1 总结 (23)6.2 展望 (23)参考文献 (25)附录程序 (26)致谢 (33)第一章绪论1.1 课题背景和意义在现代工业中，各种生产机械根据其工艺特点，对拖动的电动机提出了各种不同的要求，有的要求能迅速启动、制动和反转；有的要求多台电动机之间的转速按一定的比例协调运动；有的要求电动机达到极慢的稳速运动；有的要求电动机起、制动平稳，并能准确的停在给定的位置。
毕业设计--基于MATLAB的PID控制算法的实现
摘要目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。
PID 控制及其控制器已在工程实际中得到了广泛的应用。
本文介绍了PID控制的基础知识和工作原理，并讨论PID控制器的类型以及各种控制器的优缺点，为进行数字PID的算法研究和仿真提供理论基础。
在简单介绍工业过程控制中经常使用到的位置式和增量式PID控制后主要讨论了两种改进的数字PID控制算法：积分分离PID算法与不完全微分PID算法，比较传统控制算法与改进的算法的优缺点，并基于MATLAB对其进行仿真，讨论仿真结果。
仿真结果表明：积分分离控制算法和不完全微分控制算法可以提高控制精度和消除系统高频干扰等。
证明改进的PID控制算法相比一般PID控制算法有很多优点。
关键词：数字PID；积分分离；不完全微分；MATLAB仿真AbstractAt present the level of industrial automation has become an important sign of the modernization of every industries.PID control and controllers now have been worked in a wide range of engineering applications.This paper briefly introduces and discusses the types and the advantages or disadvantages of the PID controllers.These konwledge lay the foundation for the arithmetical research and the simulation.It mainly discusses two improved PID control algorithms: Integral separation PID control algorithm and Not completely differential PID control algorithm after introducing the Incremental PID control and the Position control algorithm used in the industrial process paring the advantage and diadvantage of the traditional PID control algorithm to the improved PID control algorithm and discussing the results of MATLAB simulation.The simulation results show that the Integral separation PID control algorithm and Not completely differential PID control algorithm can improve the control accuracy and eliminate the high frequency interference ,etc.This article proves that the improved PID control algorithm have more advantages than normal PID control algorithm.Key words:digital PID; Integral separation; Not completely differential simulation; MATLAB simulation目录第1章概述 (1)1.1设计的目的和意义 (1)1.2国内外研究发展现状 (1)1.3本次设计的研究内容 (2)第2章 PID控制基本理论 (3)2.1PID的工作原理 (3)2.2PID控制器类型分类 (4)2.4PID控制器参数确定 (6)2.5PID控制器优缺点 (10)2.6本章小结 (10)第3章数字PID控制算法及仿真意义 (11)3.1数字PID控制算法 (11)3.2MATLAB简介 (19)3.3PID仿真的意义 (21)3.4本章小结 (22)第4章改进型PID控制算法及仿真 (23)4.1积分分离式PID控制算法 (23)4.2不完全微分PID控制算法 (27)4.3本章小结 (32)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录 (36)第1章概述1.1 设计的目的和意义PID控制由于结构简单、工作稳定、鲁棒性好等因素在当今的工业过程控制中仍占有主导地位。
算法设计论文-PID算法实例
电子科技大学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 算法分析与设计结业论文Algorithm analysis and design论文题目PID算法实例分析设计课程名称算法分析与设计上课地点清水河立人楼B106学生姓名范昊洋学号2015170201032年月日PID算法实例分析与设计一，摘要在对机械器件（如电机，电热水器等）进行电子控制的实现时，经常会由于被控制器件的被控制量的变化以及反馈存在一定的机械延迟导致控制的效果不理想，精度不高。
尤其是在控制对于实时系统的控制要求极高的设备，如小车，四轴飞行器，3D打印机等对电机的控制要求非常高，就要求有合适的算法对这些器件进行控制。
PID算法应运而生。
在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制的PID控制器（亦称PID调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器。
它具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点；而且在理论上可以证明，对于过程控制的典型对象──“一阶滞后+纯滞后”与“二阶滞后+纯滞后”的控制对象，PID控制器是一种最优控制。
PID调节规律是连续系统动态品质校正的一种有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活（PI、PD、…）。
控制点包含三种比较简单的PID控制算法，分别是：增量式算法，位置式算法，微分先行。
这三种PID算法虽然简单，但各有特点，基本上能满足一般控制的大多数要求。
本文将以一个具体的用于控制两轮平衡小车的PID算法c语言实例对PID算法进行分析与设计。
本实验中使用的处理器是ST公司的STM32f103C8T6芯片，硬件方面，使用市场上广泛使用的陀螺仪mpu6050作为加速度传感器和方位传感器，使用tb6612芯片制作点击驱动部分，直流减速电机作为小车的电机。
编译器是keil公司的mdk for arm（keil5）。
stm32 pid控制 毕业设计
标题：STM32 PID控制在毕业设计中的应用摘要：本文旨在探讨STM32单片机在毕业设计中PID控制的应用。
首先介绍了PID控制原理和STM32单片机的特点，然后分析了在毕业设计中使用STM32 PID控制的优势和挑战，并结合具体案例进行了详细阐述。
最后总结了STM32 PID控制在毕业设计中的应用前景和发展方向。
1. 引言毕业设计是大学生在学业生涯中的重要部分，而在工程类专业的毕业设计中，嵌入式系统设计和控制算法是常见的课题。
PID控制是一种经典的控制算法，具有调节速度快、响应灵活的特点，因此在毕业设计中得到了广泛应用。
而STM32单片机作为一种高性能、低功耗的嵌入式微控制器，具有丰富的外设和灵活的扩展性，因而在PID控制系统中也受到了广泛关注和应用。
2. PID控制原理PID控制是一种通过比例、积分和微分三个部分来对系统进行控制的算法。
其中，比例项用来调整系统的静态性能，积分项用来消除系统的稳态误差，微分项用来改善系统的动态响应。
PID控制算法简单易实现，并且适用于多种控制系统。
3. STM32单片机特点STM32单片机是由意法半导体公司推出的一系列32位微控制器，具有低功耗、高性能的特点。
其外设丰富，支持多种通信接口和数字控制，适用于各类嵌入式系统设计。
STM32单片机的开发环境和社区支持也非常完善，为工程师和学生提供了良好的开发评台。
4. 毕业设计中的STM32 PID控制在毕业设计中，STM32单片机PID控制系统的应用具有一定的优势。
STM32单片机具有丰富的外设和强大的计算能力，能够满足复杂控制算法的需求。
STM32单片机的开发环境和文档支持完善，便于学生进行学习和开发。
STM32单片机的价格相对较低，适合学校实验室和个人开发者使用。
但是，在毕业设计中使用STM32 PID控制也面临一些挑战。
学生需要具备一定的嵌入式系统和控制算法的知识，才能够正确地设计和实现PID控制系统。
STM32单片机的硬件设计和软件开发需要一定的时间和精力，可能会增加毕业设计的工作量。
神经网络PID毕业设计完整
第一章绪论
1.1
在控制系统设计中,最主要而又最困难的问题是如何针对复杂、变化及具有不确定性的受控对象和环境作出有效的控制决策。经典控制理论和现代控制理论的基础是建立数学模型,以此进行控制系统设计,然而面对工程实际问题和工程应用对控制要求的不断提高,基于数学模型的控制理论和方法的局限性日益明显。无模型控制能有效提高控制系统的适应性和鲁棒性,因此,走向无模型控制是自动控制发展的另一个重要方向。
从神经网络的基本模式看,主要有:前馈型、反馈型、自组织型及随机型神经网络〔3〕。这四种类型各自具有不同的网络模型：前馈网络中主要有Adaline、BP网络及RBF网络；反馈网络主要有Hopfield网络；自组织网络主要有ART网，当前，已经比较成熟的神经网络控制模型主要有神经自校正控制，神经PID控制，神经模型参考自适应控制，神经内膜控制等等[4]
图1-2 神经PID控制结构图
对于一般神经PID常采用BP算法，因BP神经网络具有逼近任意非线性函数的能力，而且结构和学习算法简单明确。通过神经网络的自身学习、加权系数调整，从而使其稳定状态对应于某种最优控制律下的PID控制器参数。
(3) 、神经网络模型参考自适应控制
神经网络模型参考自适应控制 ,将神经网络同模型参考自适应控制相结合，就构成了神经网络模型参考自适应控制，其系统的结构形式和线性系统的模型参考自适应控制系统是相同的，只是通过神经网络给出被控对象的辨识模型。根据结构的不同可分为直接与间接神经网络模型参考自适应控制两种类型，分别如图中(a)和(b)所示。间接方式比直接方式中多采用一个神经网络辨识器，其余部分完全相同[7]。
PID算法毕业设计
PID算法毕业设计随着科技的不断进步和应用的广泛推广，控制系统在工业生产和自动化领域扮演着至关重要的角色。
在控制系统的设计中，PID算法是一种常用且有效的控制算法。
本文将介绍PID算法在毕业设计中的应用，并探讨其实现原理和优化方法。
首先，我们来了解下PID控制算法的基本原理。
PID算法由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分组成。
比例部分与偏差值成正比，积分部分与偏差值累积成正比，微分部分与偏差变化率成正比。
PID算法通过对这三个部分进行加权组合，得到一个最终的控制量，以实现系统的稳定和快速响应。
在毕业设计中，PID算法可以用于实现各种控制系统，例如温度控制、速度控制和位置控制等。
以温度控制系统为例，可以通过传感器获取当前温度，然后与设定温度进行比较得到偏差值。
接下来，通过PID算法计算出控制量，控制系统中的执行器（如加热器或冷却器）根据控制量的大小进行相应的操作，以使得温度逐渐接近设定值。
然而，PID算法的实现并不是一件简单的事情。
在实际工程中，PID参数的选择非常重要，不合理的参数设置可能导致系统不稳定或者响应速度较慢。
为了获得最佳的控制效果，需要通过实验和优化来确定PID参数。
常用的参数优化方法包括试探法、经验调试和自动调节等。
试探法是一种基于经验和直觉的方法，通过尝试不同的PID参数组合，观察系统的响应来确定最佳参数。
经验调试是基于理论知识和经验的调试方法，根据系统的特性和需求来选择合适的参数。
自动调节是一种利用数学模型和计算机算法来优化PID参数的方法，常用的算法有基于遗传算法和模拟退火算法等。
除了参数优化，PID算法还面临一些其他问题。
例如，传感器和执行器的误差、系统的非线性以及外部干扰等都会影响系统的控制效果。
针对这些问题，可以通过增加滤波器、引入前馈控制、采用自适应控制等方法进行改进。
最后，对于PID算法毕业设计来说，还可以结合其他技术和理论进行研究和拓展。
例如，可以尝试将PID算法与人工神经网络、模糊逻辑控制等算法相结合，以提高控制精度和适应性。