基于单片机的双模糊温度控制器设计

佘东

（四川机电职业技术学院 四川 攀枝花 617000）

现代工业控制中，温度控制十分重要且日益复杂化。由于温度控制具有的非线性、大滞后、时变性、升温单向性等特点，在实际应用中难以建立精确的数学模型，无法用经典控制理论及现代控制理论来解决实现温度控制效果。目前，现代智能控制中不依赖对象数学模型、能有效控制时变和非线性系统的模糊控制已普遍应用于工业温度控制中。通过对温度的基本模糊控制，可达到较好的控制效果，但存在一定的稳态误差，难以达到较高的控制精度。若根据系统不同的工作状态采用不同的温度模糊控制，即双模糊控制，可大幅度改善稳态误差，提高控制精度，同时利用单片机作为主控芯片，可有效完成温度模糊处理及温度实时控制且可靠性高。

1 控制器功能及硬件设计

双模糊温度控制器主要以单片机为主控芯片，主要负责温度的模糊化处理、模糊控制算法实现、输出温度的大小控制处理。工业现场温度通过温度传感器采集，传感器输出信号经变送器转变为0～5 V的标准信号，经A/D转换后与温度设定值进行比较，得到温度误差信号e及温度变化率ec，并在系统初始阶段和稳态阶段将两者送入不同的单模糊控制器进行模糊处理，得到输出控制量u，经隔离放大后控制功率可控硅改变加热元件功率，从而完成温度的调节。其温度控制系统原理框图如图1所示。

温度控制器主控芯片采用ATMEL公……