智能控制在温度调节仪中的应用

《自动化技术与应用》２０１２年第３１卷第４期

工业控制与应用

Industry Control and Applications

智能控制在温度调节仪中的应用

李德亮１，２，王轶卿１

（１．南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏　南京　２１１８１６；２．上海维宏电子科技有限公司　上海　２０１１０８）

摘 要：本文介绍一种温度控制方法，该控制方法分别采用智能ＰＩＤ和分段ＰＩＤ算法来实现，通过编制ＶＢ程序实现计算机与智能调

节仪之间的双向通信。基于宇光ＧＬＣＫ－１０３　Ｂ型温度测控实验装置，计算机可对温度变送器输入的信号进行处理后与设定温度值进行比较，并进行Ｐ、Ｉ、Ｄ参数运算，送给智能调节仪进行调节，输出信号对可控硅调压模块进行控制，改变加热功率以达到控制温度的目的。最后，验证了智能ＰＩＤ算法和分段ＰＩＤ算法在温度调节应用中的有效性。

关键词：智能ＰＩＤ控制；分段ＰＩＤ控制；温度控制；计算机串口通信

中图分类号：ＴＰ２７３．５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２０１２）０４－００１３－０４

Application of Intelligent Control in T emperature Regulator

LI De-liang 1,2, WANG Yi-qing 1

(1.College of Automation & Electrical Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 211816 China;

2.Shanghai Weihong Electronic Technology Co.Ltd., Shanghai 201108 China )

Abstract: This paper describes a method of temperature control of the intelligent PID and the partitions PID control , through the

VB program to achieve two-way communications between computer and intelligent regulator. Based on Yuguang GLCK-103 B-type temperature control experimental device, the computer can process input temperature transmitter signal compared with the set temperature, and the P, I, D parameters of operation, changes the heating power in order to control the temperature. Finally, it verifies that the intelligence PID and partitions the PID control applies in the effectiveness of temperature regulation.

Key word: the intelligent PID control; partitions the PID control; temperature control; computer string mouth correspondence

１ 引言

温度是工业控制中很重要的参量，温度控制有很多方式。而利用ＶＢ语言进行智能调节仪温控系统的通讯和控制算法的开发使得系统的开发、维护和扩展都十分方便，可操作性更强。

本设计采用计算机进行温度控制，涉及到计算机与智能调节仪的双向通信，智能ＰＩＤ算法和分段ＰＩＤ控制算法的应用［１］。计算机对温度变送器输入信号进行处理后与设定温度值进行比较，并进行Ｐ、Ｉ、Ｄ参数运算，然后送给智能调节仪进行调节，输出信号对可控硅调压模块进行控制，从而改变加热功率以达到控制温度的目的。

收稿日期：２０１１－１２－０６

图１ 智能PID 控制的系统结构图

２ 控制算法设计

智能ＰＩＤ算法：由于被控对象的数学模型难以建立，常规的ＰＩＤ控制无法满足要求，引入智能控制的概念，提出一种符合要求的智能ＰＩＤ控制算法。图１为智能ＰＩＤ控制的一般系统结构图［２］。

《自动化技术与

应用

》

２

０１２年第３１卷第４期

工业控制与应用

Industry Control and Applications

图２ 分段示意图

分段模糊ＰＩＤ控制算法：模糊ＰＩＤ控制器以误差Ｅ和误差变化c E 作为输入，可以满足不同时刻的Ｅ和c

E 对ＰＩＤ参数自整定的要求，并利用模糊控制规则在线对

ＰＩＤ参数进行修改。

２．１ 智能PID 算法设计

定义：()()(1)e k e k e k =??V ()()()[()(1)]

P I D u k pK e k iKe k dK e k e k =++??V V V V 式中参数Ｐ，Ｉ，Ｄ分别为调整系数［３］。

设定二个误差界限1M ，2M ，且12M M >。（１）　当()(1)0e k e k ×?>V 时，说明误差在向误差绝对值增大方向变化。

１）　如果2()e k M <，说明尽管误差向绝对值增大的方向变化，但误差绝对值本身并不大，控制器实施一般的控制作用，控制器输出为：

()()()[()(1)]

P I D u k K e k K e k K e k e k =++??V V V V 此时Ｐ＝Ｉ＝Ｄ＝１。

２）　如果2()e k M ≥，说明误差较大，加强比例环节的作用，以达到并迅速减小误差绝对值的目的，控制器输出为：

0()()()[()(1)]

P I D u k k K e k Ke k K e k e k =++??V V V V 此时　Ｐ＝ｋ０，Ｉ＝１，Ｄ＝１，ｋ０为放大系数。

（２）当()()0e k e k ×V 或者

()0e k =时，说明误差的绝对值向减小的方向变化，或

者已经到达平衡状态。此时保持控制器输出不变

()(1)

u k u k =?（３）　()()0e k e k ×

说明误差处于极值状态。

１）　如果误差的绝对值较大，即2()e k M ≥，实施较强的控制作用。

1()()

P u k k K e k =V V 此时Ｐ＝ｋ１，　Ｉ＝Ｄ＝０。式中1k 为增益系数，1k ＞１。２）如果误差的绝对值较小，即2()e k M <，实施较弱的控制作用。

2()(1)()

P u k u k k K e k =?+此时Ｐ＝ｋ２，　Ｉ＝Ｄ＝０。2k 为抑制系数，０＜2k ＜１。３）　1()e k M >时，说明温度误差的绝对值已经很大。此时无论误差变化趋势如何，控制器都应按最大（或最小）输出，以达到迅速调整误差的目的，使误差绝对值以最大速度减小。

3()(1)()

P u k u k k K e k =?+式中3k 为放大系数。

２．２ 分段PID 算法设计

分段ＰＩＤ算法主要思想是以误差Ｅ和误差变化c

E 作为输入，可以满足不同时刻的Ｅ和c

E 对ＰＩＤ参数自整

定的要求［４］

。

图２是一种分段ＰＩＤ控制方案。设开始时在点Ｏ处，期望位置是点Ｔ，　误差可能到达的最大负偏差位置点是Ｎ，把ＯＴ分成ＯＡ、ＡＳ和ＳＴ三段，把ＴＮ分成ＴＳ′、Ｓ′Ａ′和Ａ′Ｎ三段，在这里，　｜ＯＡ｜＝｜Ａ′Ｎ｜，｜ＡＳ｜＝｜Ｓ′Ａ′｜，　｜ＳＴ｜＝｜ＴＳ′｜。在每一段实施不同的控制方案，分别对应于以下的３点自整定要求。

（１）　在ＯＡ和Ａ’Ｎ段，　Ｅ较大，为使系统具有良好的快速跟踪性能，避免因Ｅ瞬间变化大而引起微分饱和，应取较大的p K 与较小的d K 。同时为避免系统响应出现较大的超调，应对积分作用加以限制，通常取

i K ＝０，根据实际情况也可直接采取Ｐ控制。

（２）　在ＡＳ和Ｓ’Ａ’段，　Ｅ处于中等大小，为了减小系统的超调，同时保证系统的响应速度，p K 应取得小些，i K 的取值要适当。在这种情况下，d K 的取值对系统响应的影响较大，一般根据c E 的取值经验：c E 较大时，d K 可取稍小；c E 较小时，d K 可取稍大。实际中也可直接采用ＰＤ控制。

（３）　在ＳＴ和ＴＳ’段，Ｅ较小，为使系统具有较好的稳态性能，提高系统的抗干扰性，避免系统振荡，p K 与

i K 均应取得大些。同时为避免系统在设定值附近出现振荡，d K 值的选择很关键，可根据c E 来决定，即：当c E 较大时，d K 可取稍小，c E 较小时，d K 可取稍大。

３ 仿真结果

图中蓝色曲线表示设定值，红色曲线表示测量值，绿色曲线表示加热比例。

３．１ 智能PID 控制

智能ＰＩＤ控制中，针对不同的偏差做出不同的控制策略。按照第二节中提出的研究思路和技术方法，对偏差量进行趋势判断，通过判断调整ＰＩＤ控制参数［５］。

（１）　偏差较大时，可采取纯比例或比例积分控制。一般的，曲线浮动大说明误差大，此时比例度减小，Ｐ参数

图３ 智能PID 控制实验曲线

图４ 分段PID 控制实验曲线

增大，曲线不能稳定，超调量大。说明要减小比例度。

（２）　偏差减小且要改善系统的动态性能时，可采取比例积分控制；当曲线振荡频率较快时，则可进一步加入微分作用。

（３）　最后，经过不断调节，得到满意的控制曲线，如图３所示；此时Ｐ、Ｉ、Ｄ参数分别为：３、８００、３温度设定值：８０度；

３．２ 分段PID 控制

分段ＰＩＤ控制原理和智能ＰＩＤ控制有相似的地方，两者都是以偏差的趋势变化为调节对象［６］。本设计中分段ＰＩＤ设定两个偏差界限，在控制中，当偏差在不同的范围内变化时采取不同的ＰＩＤ参数控制。偏差较大时，采用纯比例控制；而减小到一定范围内时，采用Ｐ控制或ＰＩ控制；要得到最好的控制效果，可加上微分作用，采用ＰＩＤ控制，得出比较满意的控制曲线。如图４所示：此时

Ｐ、Ｉ、Ｄ参数分别为：３、８００、３温度设定值：８０度；Ｋ０＝１；Ｋ１＝１．２；Ｋ２＝１．５

４ 结束语

本文介绍一种温度控制方法，该控制方法分别采用智能ＰＩＤ和分段ＰＩＤ控制算法，分析仿真曲线可以得到：温度偏差在本文所设计的ＰＩＤ控制器作用下可以得以消除。虽然在某些动态性能上还有所欠缺，但控制器总体良好的控制效果还是比较明显的。

参考文献：

［１］　闫永跃，李庆周，于树新．智能ＰＩＤ控制综述［Ｊ］．可编程控制器与工厂自动化，２００６，（１２）：１０－１４．

［２］　王先春，蔡剑华，胡惟文．ＰＩＤ算法及参数自整定在温控系统中的实现［Ｊ］．自动化仪表，２００７，２：１９－２１．

［３］　胡晚霞．专家式ＰＩＤ自整定控制器的设计和实现［Ｊ］．自

（下转第２３页）

个定时器定时１００ｕｓ（可以更改），来代替循环定时程序。从而增强了程序的通用性。

ｖｏｉｄ　ｔｉｍｅｒ１（）ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ３　ｕｓｉｎｇ　２｛

ｓｔａｔｉｃ　ｃｏｕｎｔ；ｃｏｕｎｔ　＝　ｃｏｕｎｔ％２５；Ｃｏｕｎｔ＋＋；

ｉｆ（ｃｏｕｎｔ　＝＝　ｎｕｍ［０］）Ｐ００　＝　０；．．．．．．

ｉｆ（ｃｏｕｎｔｅｒ　＝＝　ｎｕｍ［９］）

Ｐ０７　＝　０；

｝

舵机控制程序采用模块化设计方式，增强了程序的可读性和可移植性，程序流程图如图６所示。

作者简介：陈强（１９８０－）男，硕士，讲师，主要从事自动化专业的教学与科研工作。

图６ 程序流程图

５ 结束语

在本文的体操机器人系统设计中，使用了ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机小系统。该小系统具有通用性强，价格低廉，工作稳定的特点。通过编写改进的脉宽差法控制程序可对１０路舵机进行控制，在２０１１年兰州举行的中国机器人大赛暨Ｒｏｂｏｃｕｐ公开赛中，该型机器人发挥稳定，获得了体操机器人组全国一等奖。

参考文献：

［１］　王志良，竞赛机器人制作技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００７．５．

［２］　王立权，机器人创新设计与制作［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００７．６．

［３］　张涛，机器人引论［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０１０．４［４］　熊有伦，机器人技术基础［Ｍ］．武汉：华中理工大学出版社，１９９６．８．

［５］　刘广瑞，机器人创新制作［Ｍ］．西安：西北工业大学出版社，２００７．２．

作者简介：李德亮（１９８７－），男，硕士研究生，研究方向：运动控制技术、数控系统、机电一体化。

（上接第１５页）

动化仪表，１９９７，１７（３）：２１－２５．

［４］　郭兵，李太福．复杂系统的智能控制策略剖析［Ｊ］．可编程控制器与工厂自动化，２００６，２：９４－９９．

［５］　李国勇．智能控制及其ＭＡＴＬＡＢ实现［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００５．

［６］　周兵，马英庆，王文华．智能温湿度调节仪［Ｊ］．仪表技术与传感器，２００２，（１１）：５５－５６．

车辆智能控制技术的研究与应用

车辆智能控制技术的研究与应用 车辆1003 20104043 李琳

车辆智能控制技术的研究与应用 自从汽车被发明以来，人类对于驾驶汽车的看法就一直存在分歧，一部分人热衷于让汽车变得越来越好开，强调驾驶乐趣，让你的双手舍不得离开方向盘；然而另一部分人则更热衷于让汽车变得越来越“傻瓜化”，甚至要将驾驶者的双手从方向盘上解放出来……上世纪80年代开始热播的美剧《霹雳游侠》当中的KITT，正是后者思想的集大成者。正在读这篇文章的您也许就曾经被无敌的KITT 所深深吸引吧？当然人类的科技还根本无法达到科幻电视剧当中的效果，KITT 无与伦比的人工智能、让主人公高枕无忧的自动驾驶、车身超级耐打击的能力以及几乎不用加油的动力科技看上去几乎都是天方夜谭。然而随着汽车技术的发展，现实版“KITT”正在向人们走来，近些年来许多厂商都致力于无人自动驾驶技术的研发，宝马在这领域走在时代的前边。 现阶段的技术成果虽然无法实现《霹雳游侠》或者《钢铁侠》里面那样强大的技术，但是让车子短暂脱离驾驶员的控制而自主驾驶，还是已经成功实现了。宝马将一系列最先进的无人驾驶技术设备集成到了一辆看似非常普通的5系轿车里，这些设备能够在高速公路行驶时，接管驾驶员的所有操作，自主进行油门、刹车甚至超车的动作。 车辆自主变线超车 借助布置在车身四周的传感器，它甚至可以发现从辅路匝道进入主干道的车辆，自主采取加减速或者变道的措施，而具体选择那种操作，也是通过计算当时的行驶条件而决定的，也就是说它具备了自主判断交通状况的能力。而这一切，目前都能够在130km/h以下的车速来完成。

其实这些对于驾驶员来说再容易不过的驾驶操作，对于自动驾驶系统来说可是超级复杂的一件事情。车辆不仅需要随时准确侦测出自己处于道路中的哪一条车道上，更要认出车身周边的车辆或者物体。实现这样的感知，不仅需要普通雷达，更需要激光、超声波以及摄像头的辅助。 若要精确做出判断，上述的集中探测装置至少需要两种协同作用。目前这辆能够自主驾驶的宝马5系轿车已经在驾驶员极少干预的前提下，安全行驶了3000英里。这都要归功于全车所有精良的设备。再有一点就是，这项技术的应用普及速度可能远超过你的想象，有消息称该技术在2014年的宝马i3上就会开始搭载，届时你可要分清路上开车的到底是人还是车自己了。然而一向强调给驾驶者带去驾驶乐趣的宝马开发这么一个产品，缺失会让人觉得有些意外，宝马官方给出的解释是，这项技术并不会完全将驾驶者从眼观六路耳听八方中抽离开来，所以不要指望你能在开车上班的路上睡上一觉…… 1 悬架的研究方法 （1）理论研究[1] 悬架系统的理论研究具有前瞻性和探索性，为智能悬架系统的物理实现奠定理论基础。其主要研究内容： a.悬架力学模型理论研究。悬架力学模型是振动理论中的隔振和减振理论的实际应用，通过振动理论的深入研究，全面综合研究悬架的减振和隔振性能、悬挂系统的非线性特性。 未来几年中，动力学、振动与控制领域的下述研究前沿值重视：①高维非

智能控制理论简述

智能控制理论简述 智能控制（intelligent controls）在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。智能控制是指驱动智能机器自主地实现其目标的过程,即无需人的直接干预就能独立地驱动智能机器实现其目标。其基础是人工智能、控制论、运筹学和信息论等学科的交叉,也就是说它是一门边缘交叉学科。 控制理论发展至今已有100多年的历史，经历了“经典控制理论”和“现代控制理论”的发展阶段，已进入“大系统理论”和“智能控制理论”阶段。智能控制理论的研究和应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。20世纪80年代以来，信息技术、计算技术的快速发展及其他相关学科的发展和相互渗透，也推动了控制科学与工程研究的不断深入，控制系统向智能控制系统的发展已成为一种趋势。 近20年来,智能控制理论(IntelligentControl Theory)与智能化系统发展十分迅速[1].智能控制理论被誉为最新一代的控制理论,代表性的理论有模糊控制(Fuzzy Control)、神经网络控制(Neural Networks Control)、基因控制即遗传算法(Genetic Aigorithms)、混沌控制[2](Chaotic Control)、小波理论[3](Wavelets Theo-ry)、分层递阶控制、拟人化智能控制、博奕论等.应用智能控制理论解决工程控制系统问题,这样一类系统称为智能化系统。它广泛应用于复杂的工业过程控制[4]、机器人与机械手控制[5]、航天航空控制、交通运输控制等.它尤其对于被控对象模型包含有不确定性、时变、非线性、时滞、耦合等难以控制的因素.采用其它控制理论难以设计出合适与符合要求的系统时,都有可能期望应用智能化理论获得满意的解决。 自从“智能控制”概念的提出到现在,自动控制和人士_智能专家、学者们提出了各种智能控制理论,下面对一些有影响的智能控制理论进行介绍。 （1）递阶智能(Hierarchical IntelligentControl) 阶智能控制是由G.N.Saridis提出的,它是最早的智能控制理论之一。它以早期的学习控制系统为基础,总结人工智能与自适应控制、自学习控制和自组织控制的关系后逐渐形成的。递阶智能控制遵循“精度随智能降低而提高”的原理分级分布。该控制系统由组织级、协调级、执行级组成。在递阶智能控制系统中,

智能温度检测仪

智能仪器原理及应用题目一：智能温度检测仪 学生姓名 专业 学号 同组同学 指导教师 学院 二〇一六年十一月九号 2016-2017学年第一学期成绩：

一、设计要求 1.1、题目任务要求 选用温度传感器PT100，恒流源电路、放大电路、A/D转换电路和数码管，采用MCS-51 系列单片机实现温度信号的采集、处理和显示。 1.2、设计具体功能要求 1、三线制PT100及恒流源驱动电路设计； 2、放大和比较电路设计，实现-10°C~+100°C转换为0~+5V电压输 出； 3、ADC芯片的选取及和单片机接口设计； 4、多位数码管动态显示设计； 5、编写数据处理程序和标度变换程序。 二、设计题目介绍及分析 温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生。传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。 由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200℃～+200℃，湿度采集范围是0%～100%。pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。此次我们利用MCS-51系列单片机结合温度传感器技术设计这一智能温度检测仪。实现-10°C~+100°C温度范围内的温度检测。

智能仪器 温度测量..

《智能仪器》实验报告 实验项目温度测量 实验时间 同组同学 班级11111 学号1111111 姓名11111 2014年4月

实验二温度测量 一、实验目的 了解常用的集成温度传感器（AD590）基本原理、性能；掌握测温方法以及数据采集和线性标度变换程序的编程方法。 二、实验仪器 智能调节仪、PT100、AD590、温度源、温度传感器模块，传感器实验箱（一）；“SMP-201 8051模块”、“SMP-204 块块模块”、“SMP-101 8位A/D模块”、“SMP-401 块块块示模块”。三、实验原理 集成温度传感器AD590是把温敏器件、偏置电路、放大电路及线性化电路集成在同一芯片上的温度传感器。其特点是使用方便、外围电路简单、性能稳定可靠；不足的是测温范围较小、使用环境有一定的限制。AD590能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，在一定温度下，相当于一个恒流源，一般用于－50℃－＋150℃之间温度测量。温敏晶体管的集电极电流恒定时，晶体管的基极-发射极电压与温度成线性关系。为克服温敏晶体管U b电压生产时的离散性、均采用了特殊的差分电路。本实验仪采用电流输出型集成温度传感器AD590，在一定温度下，相当于一个恒流源。因此不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰，具有很好的线性特性。AD590的灵敏度（标定系数）为1 A/K，只需要一种＋4V～＋30V电源（本实验仪用+5V），即可实现温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻（本实验中为传感器调理电路单元中R2=100Ω）即可实现电流到电压的转换，使用十分方便。电流输出型比电压输出型的测量精度更高。 在实验一的基础上进行电压测量、标定、线性变换，最后显示出对应温度。 图2-1 温度传感器模块原理图 四、实验内容与步骤 1．参考“附录实验PT100温度控制实验”，将温度控制在500C，在另一个温度传感器插孔中插入集成温度传感器AD590。 2．将±15V直流稳压电源接至实验箱(一)上，温度传感器实验模块的输出Uo2接实验台

智能控制技术现状与发展

摘要：在此我综述智能控制技术的现状及发展,首先简述智能控制的性能特点及主要方法;然后介绍智能控制在各行各业中的应用现状;接着论述智能控制的发展。智能控制技术的主要方法，介绍了智能控制在各行各业中的应用。随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出犷新的挑战，促进了智能理论在控制技术中的应用，以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 关键词：智能控制应用自动化 浅谈智能控制技术现状及发展 在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统，难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析，而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是，要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此，在研究和设计智能系统时，主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面，而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上，即智能控制的关键问题不是设计常规控制器，而是研制智能机器的模型。此外，智能控制的核心在高层控制，即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划，以实现问题求解。为了完成这些任务，需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。 一、智能控制的性能特点及主要方法 1.1根据智能控制的基本控制对象的开放性，复杂性，不确定性的特点，一个理想的智能控制系统具有如下性能： （1）系统对一个未知环境提供的信息进行识别、记忆、学习，并利用 积累的经验进一步改善自身性能的能力，即在经历某种变化后，变化后的

最新智能型温度监测仪课程设计

开封大学 《智能仪器原理及应用》 课程设计 学生姓名：王明霞 学号：2011061745 学院：电子电气工程学院 专业：应用电子技术 班级：（11）应电班 题目：智能型温度测量仪 指导教师：董卫军 职称：教师 截止日期：2013.11.25~2013.12.1

2013 年11月27 日 智能型温度测量仪 一、设计目的 智能仪器是一种典型的微处理器应用系统，它是计算机技术、现代测量技术和大规模集成电路相结合的产物，无论是在测量速度、精确度、灵敏度、自动化程度，还是在性价比等方面，都是传统仪器不可比拟的。通过对本次的课程设计来使同学们掌握如何去选择元器件来适应不同的电路的设计，从而对更多的元件功能及性能有更多的了解。更重要的是培养学生基于单片机应用系统的分析和设计能力和专业知识综合应用能力，同时提高学生分析问题和解决问题的能力以及实际动手能力，为日后工作奠定良好的基础。 二、设计任务和设计要求 ⑴．功能要求 ①．配合温度传感器，实现温度的测量； ②．具有开机自检、自动调零功能； ③．具有克服随机误差的数字滤波功能； ④. 使用220V/50Hz交流电源，设置电源开关、电源指示灯和电源保护功能。 ⑵．主要技术指标 ①．测量温度范围：0～150℃ ②．测量误差：≤1% ⑥．显示方式：4位LED数码管显示被测温度值。 三、总体方案论证与选择 方案一：AD590传感器→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示 方案二:热电阻温度传感器→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示方案三：DS18B20→转换器→ADC0809→AT89C51→四位数码管显示这三种方案的不同之处主要是传感器的不同：方案一中的传感器是一种已经IC化的温度感测器，它会将温度转换为电流。它的测温范围为-55℃～+150℃，

自动控制现代控制与智能控制的关系

自动控制、现代控制与智能控制的关系 一、基本区别 控制理论发展至今已有100多年的历史，经历了“经典控制理论”和“现代控制理论”的发展阶段，已进入“大系统理论”和“智能控制理论”阶段。智能控制理论的研究和应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。20世纪80年代以来，信息技术、计算技术的快速发展及其他相关学科的发展和相互渗透，也推动了控制科学与工程研究的不断深入，控制系统向智能控制系统的发展已成为一种趋势。 自动控制理论中建立在频率响应法和根轨迹法基础上的一个分支。经典控制理论的研究对象是单输入、单输出的自动控制系统，特别是线性定常系统。经典控制理论的特点是以输入输出特性（主要是传递函数）为系统数学模型，采用频率响应法和根轨迹法这些图解分析方法，分析系统性能和设计控制装置。经典控制理论的数学基础是拉普拉斯变换，占主导地位的分析和综合方法是频率域方法。建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。 在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。 智能控制（intelligent controls）在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。 二、华山论剑：自动控制的机遇与挑战 传统控制理论在应用中面临的难题包括：(1)传统控制系统的设计与分析是建立在已知系统精确数学模型的基础上，而实际系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等，一般无法获得精确的数学模型；(2)研究这类系统时，必须提出并遵循一些比较苛刻的假设，而这些假设在应用中往往与实际不相吻合；(3)对于某些复杂的和包含不确定性的对象，根本无法用传统数学模型来表示，即无法解决建模问题；(4)为了提高性能，传统控制系统可能变得很复杂，从而增加了设备的初始投资和维修费用，降低了系统的可靠性。 为了讨论和研究自动控制面临的挑战，早在1986年9月，美国国家科学基金会(NSF)及电气与电子工程师学会(1EEE)的控制系统学会在加利福尼亚州桑克拉拉大学(University of Santa Clare)联合组织了一次名为“对控制的挑战”的专题报告会。有50多位知名的自动控制专家出席了这一会议。他们讨论和确认了每个挑战。根据与会自动控制专家的集体意见，他们发表了《对控制的挑战——集体的观点》，洋洋数万言，简直成为这一挑战的宣言书。 到底为什么自动控制会面临这一挑战，还面临哪些挑战，以及在哪些研究领域存在挑战呢? 在自动控制发展的现阶段，存在一些至关重要的挑战是基于下列原因的：(1)科学技术

智能温度检测仪

智能仪器原理及应用 题目一：智能温度检测仪 学生姓名 _____________________________ 专业 _________________________ 学号 _________________________ 同组同学 _____________________________ 指导教师 _____________________________ 学院 _________________________ 二O—六年十一月九号 2016-2017学年第一学期成绩： 一、设计要求 仁仁题目任务要求 选用温度传感器PT100,恒流源电路、放大电路、A/D转换电路与数码管，采用MCS-51系列单片机实现温度信号得采集、处理与显示。 仁2、设计具体功能要求 1、三线制PT100及恒流源驰动电路设计； 2、放大与比较电路设计，实现T0° C>100° C转换为0~+5V电压输出; 3、ADC芯片得选取及与单片机接口设计； 4、多位数码管动态显示设计； 5、编写数据处理程序与标度变换程序。

二、设计题目介绍及分析 温度就是自然界中与人类打交道最多得物理参数之一，无论就是在生产实验场所，还就是在居住休闲场所，温度得采集或控制都十分频繁与重要，而且，网络化远程釆集温度并报警就是现代科技发展得一个必然趋势。由于温度不管就是从物理量本身还就是在实际人们得生活中都有着密切得关系，所以温传感器就会相应产生。传感器主要用于测量与控制系统，它得性能好坏直接影响系统得性能。温度传感器从使用得角度大致可分为接触式与非接触式两大类，前者就是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者就是使温度传感器与待测物体离开一定得距离，检测从待测物体放射出得红外线，达到测温得目得。 由于PT100热电阻得温度与阻值变化关系，人们便利用它得这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它就是集温度湿度采集于一体得智能传感器。温度得采集范围可以在-200°C?+200°C,湿度采集范围就是0%?100%o pt100温度传感器就是一种将温度变量转换为可传送得标准化输出信号得仪表。主要用于工业过程温度参数得测量与控制。带传感器得变送器通常由两部分组成：传感器与信号转换器。传感器主要就是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理与转换单元组成（由于工业用热电阻与热电偶分度表就是标准化得，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。此次我们利用MCS-51系列单片机结合温度传感器技术设计这一智能温度检测仪。实现T0° C>100° C温度范围内得温度检测。 三、设计方案论证 智能温度检测仪得设计，包括硬件与软件得设计。具体包括：三线制PT100 及恒流源驱动电路设计、放大与比较电路设计，实现T0° C~+100° C转换为0~+5V电压输出、ADC芯片得选取及与单片机接口设计、多位数码管动态显示设计、编写驱动程序、编写 数据处理程序与标度变换程序。在本设计中，就是以电阻PT100作为温度传感器，釆用恒流测温得方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号得采集。 本设计系统主要包括温度信号采集单元、单片机数据处理单元、温度显示单元。系统得总结构框图如图3-1所示。 MCS-51单片机

智能控制技术及其发展趋势

智能控制技术及其发展趋势 智能控制（intelligent controls）在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统，难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析，而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是，要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此，在研究和设计智能系统时，主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面，而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上，即智能控制的关键问题不是设计常规控制器，而是研制智能机器的模型。此外，智能控制的核心在高层控制，即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划，以实现问题求解。为了完成这些任务，需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。 随着人工智能和计算机技术的发展，已经有可能把自动控制和人工智能以及系统科学中一些有关学科分支（如系统工程、系统学、运筹学、信息论）结合起来，建立一种适用于复杂系统的控制理论和技术。智能控制正是在这种条件下产生的。它是自动控制技术的最新发展阶段，也是用计算机模拟人类智能进行控制的研究领域。1965年，傅京孙首先提出把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统。1985年，在美国首次召开了智能控制学术讨论会。1987年又在美国召开了智能控制的首届国际学术会议，标志着智能控制作为一个新的学科分支得到承认。智能控制具有交叉学科和定量与定性相结合的分析方法和特点。 一个系统如果具有感知环境、不断获得信息以减小不确定性和计划、产生以及执行控制行为的能力,即称为智能控制系统。智能控制技术是在向人脑学习的过程中不断发展起来的,人脑是一个超级智能控制系统,具有实时推理、决策、学习和记忆等功能,能适应各种复杂的控制环境。 智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系,不是相互排斥的。常规控制往往包含在智能控制之中,智能控制也利用常规控制的方法来解决“低级”的控制问题,力图扩充常规控制方法并建立一系列新的理论与方法来解决更具有挑战性的复杂控制问题。

数字温度指示调节仪检定员考试试题

数字温度指示调节仪检定员考试试题 一、填空 1、数字温度指示调节仪基本误差的检定方法有（）、（）两种，仲裁检定时必须采用（）检定。 2、数字温度指示仪控制部分的输出信号可分为（）、（）两大类。 3、在热力学温标中，水、冰、汽三相平衡共存时，其温度为（）。 4、配三线制热电阻的数字温度指示调节仪在检定过程中三根连接导线阻值之差为（）。 5、对时间比例控制且比例带可调的仪表进行设定点误差的检定时应将比例带（）。 6、△ρ的大小与被检仪表的（）、（）有关。 二、选择 1、在使用中检定时，（）可以不检定。 A、基本误差 B、绝缘电阻 C、绝缘强度 D、外观 2、进行短时间示值漂移检定时，每隔（）测量一次。 A、1min B、10min C、5min D、15min 3、在对一只配Pt100的仪表进行检定时，仪表示值为100℃，输入信号为138.62Ω，已知R（100℃）=138.51Ω，△R/△t=0.380则输入实际温度为（）。 A、100℃ B、100.3℃ C、99.7℃ D、101.0℃ 4、检定时环境温度要求为（）。 A、20±2℃ B、20±5℃ C、20±1℃ D、20±3℃ 5、一只仪表的输入信号从99.98℃增加到100.12℃时，仪表示值由100.0℃变为100.1℃，则该仪表的分辨力为（）。 A、1℃Ｂ、0.2℃ C、0.1℃ D、0.14℃ 三、选名词解释 1、设定点偏差 2、标称电量值 3、切换差

4、静差 四、简答题 1、试简述数字温度指示调节仪的工作原理 2、试画出具有热电偶参考端温度自动补偿的仪表检定接线图 3、试简述输入标称电量值法的检定过程 4、试简述数字温度指示调节仪的检定项目及其相应的检定标准器 5、试简述如何进行设定点误差的检定 五、计算题 1、一数字温度指示调节仪，分度其测量范围为0-300℃，精度等级为0.5级，分辨力为0.1℃。当输入电量为176.30Ω时，仪表显示200.0℃。问该表在200.0℃点是否超差？

智能温度检测系统的研究

第33卷第3期2015年 7月 沈阳师范大学学报(自然科学版) J ournal o f Shen y an g Normal Universit y(Natural Science Edition) Vol.33No.3 Jul.2015 文章编号:16735862(2015)03040904 智能温度检测系统的研究 张玉梅1,周腾蛟2,曲延华1,秦宏1 (1.沈阳工程学院自动化学院,沈阳 110136;2.沈阳师范大学教务处,沈阳 110034) 摘要:提出一种基于射频技术的无线温度检测系统,以智能温度传感器和C y cloneⅡ系列 芯片实验平台为基础,通过对控制系统的软件调试和硬件检测等多种操作方式,设计出最优的智 能温度检测系统三这种智能温度检测系统具有可自动调节二多点采集二传输距离远二精准度高二使 用便捷等特点三目前,对此系统的研究具有非常重要的理论意义和实践价值三因此,智能温度检 测系统应用越来越广泛,特别适用于蔬菜大棚二居室二办公室等室内场所三 关键词:温度采集;温度检测系统;智能控制;温度传感器 中图分类号:TM13文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.16735862.2015.03.020 0 引言 温度是表现物体冷热程度最直接的物理量,它与人们的日常生活二生产关系密不可分三随着温度监测技术的飞速发展,它已被广泛应用于工业生产二科学研究等领域中,在各种领域中,温度亦是非常重要的运行参数,能直接关系到生产的正常进行和安全保障三所以,温度的多点检测及控制技术在工业生产和日常生活中占据极其重要的地位,准确的智能温度检测及控制技术的研究亦越发成为现代温度控制系统发展的主流方向三特别是近年来,无线温度检测及基础控制已渐渐与人们的日常工作二生产生活密不可分,基于这样的前提,设计一个良好的温度检测控制智能系统具有一定的必要性三本文设计了硬件与软件想结合,通过采集检测电路二控制系统的比例因子来进行基础控制的无线测温系统,拟采用现场可编程门阵列二单片机等核心芯片来进行温度信号的检测和控制[1]三此程序简单二所需资源少,系统响应快,性能指标能达到很好的效果[2]三 1系统的整体思路 要开发出好的智能温度控制系统,首先要对整个系统进行总体设计,在设计中基于几个原则: 1)整体方案设计二局部细节完善三将所想设计的温度检测控制系统分为多个功能模块来进行设计三总的电路系统划分成多个功能独立二结构简单二互相之间又有电气关系联系的功能模块三分别加以实现,最后进行电气连接形成整合温控系统三 2)广范围适用二超高性价功能目的设计三设计电路适合于工用及普遍民用生活领域,结构简单,操作性强,比较容易实现,在达到性能指标精度的前提下,追求电路系统的超高性价比三 3)稳定性二可靠性实现三在软硬件支持的前提下,具有掉电保护功能,检测仿真研究中尽可能多模拟多组参数,提高参数的有效性三采用知名公司先进的芯片作为处理器三提高整个系统的稳定性二可靠性三 4)易实现性三考虑到应用的场合领域,尽量完善整个温度检测系统,使其操作简单,界面简单易懂,即使是家用,对于老人与小孩亦不需要像操作人员那样具备多精深的领域技术知识[36]三 收稿日期:20150510三 基金项目:辽宁省教育厅科学研究一般项目(LJ2013287);沈阳工程学院科技项目(LGYB1405)三 作者简介:张玉梅(1977),女,辽宁葫芦岛人,沈阳工程学院讲师,硕士三

实验十二 智能调节仪温度控制实验

实验十二智能调节仪温度控制实验 一、实验目的： 了解PID智能模糊加位式调节温度控制原理。 二、实验仪器： 智能调节仪、PT100、温度源 三、实验原理： 1.位式调节 位式调节（ON/OFF）是一种简单的调节方式，常用于一些对控制精度不高的场合作温度控制，或用于报警。位式调节仪表用于温度控制时，通常利用仪表内部的继电器控制外部的中间继电器再控制一个交流接触器来控制电热丝的通断达到控制温度的目的。 2.PID智能模糊调节 PID智能温度调节器采用人工智能调节方式，是采用模糊规则进行PID调节的一种先进的新型人工智能算法，能实现高精度控制，先进的自整定（A T）功能使得无需设置控制参数。在误差大时，运用模糊算法进行调节，以消除PID饱和积分现象，当误差趋小时，采用PID算法进行调节，并能在调节中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化，具有无超调、高精度、参数确定简单等特点。 3.温度控制基本原理 由于温度具有滞后性，加热源为一滞后时间较长的系统。本实验仪采用PID智能模糊+位式双重调节控制温度。用报警方式控制风扇开启与关闭，使加热源在尽可能短的时间内控制在某一温度值上，并能在实验结束后通过参数设置将加热源温度快速冷却下来，可节约实验时间。 当温度源的温度发生变化时，温度源中的热电阻Pt100的阻值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给PID智能温度调节器，经调节器的电阻-电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号（加热）和继电器触发信号（冷却），使温度源的温度趋近温度设定值。PID智能温度控制原理如图12-1所示。

图12-1 PID智能温度控制原理框图 四、实验内容与步骤： 1．在控制台上的“智能调节仪”单元中“输入”选择“Pt100”，并按图12-2接线（注意:PT100的两根同色线接在试验台上的同色接口中）。 2．将“+24V输出”经智能调节仪“继电器输出”，接加热器风扇电源，打开调节仪电源。 3．按住键3秒以下，进入智能调节仪A菜单，仪表靠上的窗口显示温度设定“”，靠下窗口显示待设置的设定值。当LOCK等于0或1时使能，设置温度的设定值，按“” 可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的设定值。否则提示“”表示已加锁。再按3秒以下，回到初始状态。 4．按住键3秒以上，进入智能调节仪B菜单，靠上窗口显示“”，靠下窗口显示待设置的上限偏差报警值。按“”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的上限报警值。温度达到设定温度值+上限偏差报警值时仪表右上“AL1”指示灯亮。（参考值0.5） 5．继续按键3秒以下，靠上窗口显示“”，靠下窗口显示待设置的自整定开关，按、设置，“0”自整定关，“1”自整定开，开时仪表右上“A T”指示灯亮。 6．继续按键3秒以下，靠上窗口显示“dP”，靠下窗口显示待设置的仪表小数点位数，按“”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的比例参数值。（参考值1）7．继续按键3秒以下，靠上窗口显示“P”，靠下窗口显示待设置的比例参数值，按“”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的比例参数值。 8．继续按键3秒以下，靠上窗口显示“I”，靠下窗口显示待设置的积分参数值，按“”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的积分参数值。 9．继续按键3秒以下，靠上窗口显示“d”，靠下窗口显示待设置的微分参数值，按“”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的微分参数值。

智能控制及其在机电一体化系统中的应用 张惠

智能控制及其在机电一体化系统中的应用张惠 发表时间：2019-06-10T14:14:59.703Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：张惠李春生郭慧洁连丽锋 [导读] 智能控制技术弥补了传统控制技术的缺点，并将其自身优点发扬光大，使机电一体化系统更加完善，其作用运用在各个领域。 摘要：目前我国科技发展的十分迅速，智能控制被广泛应用于机电一体化系统中。本文分析机电一体化系统中智能控制的应用，它改变了传统的生产效率低，质量差等问题，节省了人工，提高工作效率，备受各行各业青睐。以推动工业发展为前提，阐述机电一体化系统中智能控制的应用，有效地促进企业的现代化发展。 关键词：智能控制；机电一体化系统；应用 引言 机电一体化系统的重要组成包括驱动、机械、测试、控制、信息等方面，随着经济科技的飞速发展，这些综合技术也要随着时代去改变、去创新。其中在机电一体化系统中融入智能控制技术就是信息化的体现。智能控制技术弥补了传统控制技术的缺点，并将其自身优点发扬光大，使机电一体化系统更加完善，其作用运用在各个领域。 1机电一体化系统 我们通常所说的机电一体化系统，就是指最近兴起的一种用于微电子方面的技术，这个系统有机地对多项技术进行融合，其中就包括了机械、信息、电工、微电子、传感器等多项技术，依靠包括机械设备、计算机设备与电子元件在内的多项硬件构成，并依赖电子、微机还有通信等多项操作用于系统的软件构成，管控用于生产的系统还有设备。 我们将大部分应用于机电一体化成品和执行一体化的系统称为机电一体化系统，这个系统主要由五个部分构件所构成，一是信息处理的构件，二是控制的构件，三是用于供应电力的构件，最后还有机械的构件和用于执行的构件。这个系统的应用在于可以很大程度的减少能源损耗，提高生产的精细程度。所以可以说是一种综合性的功能性技术。 2智能控制技术 2.1数字控制技术 数字控制主要是应用数字化、智能化设备，将其应用在机电一体化系统中，是对预定的产品精密的加工，加工过程中的问题可以进行自动处理，除此之外还可以检测作业环境。 2.2智能数控机床设备 数控机床在机电一体化系统中是不可缺少的一部分，通过智能控制技术，直接提高机床设备运行效率，保证精准性。将智能控制技术和数控机床相结合，芯片、CPU控制系统会在智能控制的作用下得到优化，提高产品质量。由此可见，将智能控制技术应用于机床设备，为其赋予智能性特点，全面提高机床工作效率，保证生产过程的安全性与准确性，这对于机电一体化系统运行有重要作用。 2.3智能机器人（机械臂） 机器人技术在我国已经有一些研究成果，相关技术的实际应用十分复杂。例如应用在动力领域，不仅具有多变性，还呈现出使用领域的限制，对于环境感受传导，会应用到诸多传感器，增加接收的信息以及传感任务。如果应用智能控制技术，便可以将机器人技术进行优化，获得更好的效果。 3机电一体化系统中智能控制的应用 3.1机电一体化系统中智能控制在机械制造中的应用 智能控制是当下机电一体化的发展方向。智能控制可以模拟人的脑力劳动、动作以及专家的一系列智能活动，为我们提供更好的服务。机械制造是机电一体化系统中的重要环节之一，在机械制造中对智能控制的应用，可有根据智能控制中的数据得出相关的结论，可以利用数学理念以及神经网络系统监控整个机械制造的过程，构建动态、立体的环境建设模型。智能控制在机械制造中的应用，实现了智能学习、智能诊断、智能监控、智能传感器等方面技术的融合，推动了机械制造的数字化进程。 3.2应用在GPS农业机械系统中 随着机电一体化系统的不断完善，农业机械领域也运用了智能控制技术，使农业作业效率大大提升。要想农业机械的工作更加完美，绝对离不开GPS的应用。使用GPS定位系统，同时利用信息技术，可以将各种气候、各种地区的农作物的产量和农作物的其他信息采集起来，制作数据表格来作为农业方面的研究。将信息技术与GPS相结合，使GPS有着更加强大的功能，它可以将农业机械的位置坐标、农业现场的三维图像等等以电子信息的形式展现出来。有时候大型农业作业需要很多的农业机械来集体运作，GPS定位将在这个过程当中发挥极大的作用。 3.3机电一体化系统中智能控制在机器人研发中的应用 智能控制在机器人研发中的应用越来越广泛，机器人技术是当下高端技术之一。对机器人行为的控制，核心是要实现动力学控制，动力学理论具有非线性、实时变化性、高内聚性的特点。比如对于双足行走的机器人，我们可以将其看作动态二级倒立摆，体现了非线性的特点。在机器人的研发中还涉及繁杂的传感器信息数据，而机器人的控制系统属于多变量系统，具有较高的复杂性，要想机器人的平衡行动得到保障，就要同时执行多个命令，比如平衡调整命令、躲避障碍命令、规划动作命令等。传统的控制系统由于自身限制无法实现对机器人的全方位控制，而机电一体化系统中智能控制有效地弥补了传统控制系统存在的不足。 3.4在数控领域的应用 对于数控领域需求来说，数控机床的控制需求主要是依赖于传统的经典控制来建立部分模型，然而在模糊信息中，对于以往的经典控制离乱，没办法通过其进行建模，就是因为建模的一个条件是需要高准确度的信息，模糊推理规则的构建，模糊控制的实现，数据精确程度的降低，还有对加工步骤的不断改善，降低机床对运行环境的条件都是智能控制的应用。模糊理论，能够在数控系统中，通过轻微调节参数，有效地提高数控机床的性能，尤其是在适应性这一方面。而这一理论的基础，就是一体化系统中的一个部分，即智能控制。数控加工在算法方面有许多妙处，而插补计算就是其核心之一，然而在现实的计算过程中我们往往需要取点加工信息，见的最多的加工信息就是包括多个方面，即起点，终点、线型等，在以往的加工系统中，位置软件在调控增益方面的表现往往不尽人意依据现有的技术条件，我们

智能控制理论及其应用论文

智能控制理论及其应用 [摘要] 本文回顾了智能控制理论的提出与发展过程，介绍了智能控制的特点，给出了智能控制理论的主要类型及其特点，列举了智能控制理论与技术的主要应用领域，最后总结了智能控制理论的发展趋势。 [关键词] 智能控制模糊控制神经网络专家控制[abstract] this paper reviewed the development of intelligence control, and introduced its main methods and characteristics, and particularized their mostly application fields, and pointed out the prospects of intelligent control development trend and put forward the study direction. [key words] intelligent control fuzzy control net neural expert control 0.引言 随着工业和自动化技术的发展，控制理论的应用日趋广泛，所涉及的控制对象日益复杂化，对控制性能的要求也越来越高，控制对象或过程的复杂性主要体现在系统缺乏精确的数学模型、具有高维的判定空间、多种时间尺度和多种性能判据等，要求控制理论能够处理复杂的控制问题和提供更为有效的控制策略。现代控制理论从理论上解决了系统的可观、可控、稳定性以及许多复杂系统的控制。但实际中的许多复杂系统具有非线性、时变性、不确定性、多层次、多因素等热点，难以建立精确的数学模型，因此需要引入新

智能温度测量仪论文(DOC)

现代仪器课程设计智能化温度仪器设计 Design of Intellecturalized Temperature Instrument 所在学院：机械工程学院 所在系所：测控技术与仪器系 专业班级：测控 学生姓名： 学生学号： 指导老师：

江苏大学测控技术与仪器系 2011-12-30 智能化温度仪器设计 Design of Intellecturalized Temperature Instrument 任务指标：实时测量现场温度，测温范围－20℃～50℃，测量精度±0.5℃，仪器采用便携式结构，能显示测量温度，并有非线性补偿与滤波功能。 摘要：本次课程设计采用铂电阻PT100作为传感器测量外界温度。将铂电阻接入电桥测量现场温度，再经差动放大电路放大成0～5V的电压信号。然后通过ADC0809将采集到的模拟信号转变数字信号，再将数字信号送入AT89C52单片机通过编程实现非线性补偿与滤波功能，最后经LED显示器显示测量温度。 关键字：铂电阻，温度测量，实时显示。 Abstract: This course is designed with a PT100 platinum resistance temperature sensor outside. Access to bridge the platinum resistance temperature measurement site, and then zoom through the differential amplifier circuit into a voltage signal 0 ~ 5V. Then will be collected ADC0809 analog signals into digital signals and then digital signal into the AT89C52 microcontroller programmed to non-linear compensation and filtering, and finally through the LED display shows the temperature measurement. Keywords: platinum resistance, temperature measurement, real-time display.

机电一体化系统中的智能控制技术应用

机电一体化系统中的智能控制技术应用 摘要：近年来，随着我国科学技术的不断发展，使机电一体化系统在智能化和 自动化的研究中得到普及。全新技术的应用极大程度的转变了以往的产业模式， 有效提高了生产效益，同时也提高了产品质量的稳定性。本文就对机电一体化系 统中智能控制技术的应用进行探讨。 关键词：机电一体化；智能；控制；应用 随着我国经济水平的不断提高，各行各业的竞争力逐渐加大，市场经济环境 变得日益复杂。在这一经济发展背景下，各个行业只有不断优化自身的缺点、完 善自己，才能在激烈的竞争中屹立不倒。机电一体化系统是我国应用范围最广的 系统，对于一个工业大国来说至关重要，所以对于机电一体化系统的发展，我们 要不断改进其不足，提高其可靠性与高效性。 1、智能控制概述 智能控制的目标在于无人参与的条件下，也能通过实现的程序来进行自动化 操作，驱动设备进行生产活动，实现程序目标。该项技术属于机械模拟的应用， 用计算机对人类控制模式进行了模仿和替代，在复杂性和系统性的工作要求下， 能够更加稳定的完成工作目标。同时，该项技术在现代化社会也取得了广泛的应用，实现了传统控制模式对复杂系统控制无力的问题。该项技术由多个学科交叉 融合而成，综合了包括信息理论、统筹学、计算机科学、人工智能以及自动化控 制理论等内容。经过多年的研究和发展，智能控制已经具备了相当的优势：1） 智能控制的核心在高层控制，即组织级。2）智能控制器具有非线性特性。3）智 能控制具有变结构特点。4）智能控制器具有总体自寻优特性。5）智能控制系统 应能满足多样性目标的高性能要求。 现阶段，智能控制的主要类型包括集成或者混合（复合）控制、分级递阶控 制系统、专家控制系统、人工神经网络控制系统、学习控制系统以及进化计算与 遗传算法。相信在未来智能控制会取得更大的成果，尤其是在智能控制系统本身 的学习功能和组织功能不断强化之后，在机电一体化系统中也会发挥更大的作用，对于工业生产质效的提升贡献更多力量，促进工业升级。 2、机电一体化系统的特点 2.1综合性 机电一体化系统是由信息技术、控制技术和系统理论技术组成的复合型一体 化系统，机电一体化系统中包含工业生产中控制管理功能、机械生产功能、机械 检测功能等，具有较高的综合能力。 2.2智能性 机电一体化系统的应用根本上转变了传统机械处理的现象，例如，微处理技 术的应用彻底的改变了传统的控制方式，并且有效的提高了控制的精度。机电一 体化系统中的机械构成主要为仪表、传感器，通过对机械一体化系统中的参数调 整和设置可以使机电一体化系统发挥出不同的功能和特性，这一原因使机电一体 化系统的应用较为广泛。通过智能化系统的应用，传感器可以将自身收集的信息 反馈传输到中央处理器，实现智能化的处理方式。 2.3完整性 机电一体化系统主要包含了微处理器、传感器、动力系统、传输系统以及执 行构件等，所以机械一体化系统属于较为完善的系统，机电一体化系统通过对多 种技术的有效融合，使得机电一体化系统可以为各个行业的工业生产提供更加优