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最火一种基于MCS89C52单片机的模糊控制濮阳电子设备混凝设备调色机矿泉水OrE

发布时间:2023-11-04 06:23:04 阅读: 来源:灵芝厂家

一种基于MCS89C52单片机的模糊控制器的设计

1引言

近年来,模糊控制技术在工程控制中得到推广和应用。作者利用模糊控制技术,设计了一种数字式的模糊控制器,通过数字计算机、A/D、D/A和传感器,执行电机和受控制对象,构成实时控制系统,图1是这个实用控制系统的结构。系统是一个双闭环的控制系统,内环采用一个模拟的电流控制器,外环采用一个数字控制器,应用了模糊控制的策略和算法。控制器的输入为给定直流电压信号、脉冲信号、模拟的电流反馈信号,输出为直流电压控制信号,控制对象为一个开关型杯头螺丝磁组电机。2硬件系统设计

2.1模糊控制器的电路结构

模糊控制器是通过一个数字计算机系统来实现的,其硬件系统的核心是MCS51系列单片微型计算机芯片89C52芯片,它带有微处理纤维板钉器CPU、程序存储器EPROM、有的出现颈缩现象数据存储器RAM、输入/输出口I/O、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器、串并行接口。89C52芯片与外围电路ADC0809、DAC0832芯片、逻辑运算的译码控制芯片74LC373、运算放大器芯片等组成了数字控制器计算机的硬件系统(见图2)。

89C52的有4个I/O接口,其中P0作为数据口,通过DB总线与ADC0809、DAC0832的数据口连接,P1口与外部开关信号连接,P2口的作为控制口,P3口的P用作外部中断1(INT1)信号口,P引脚作为T0定时器的信号接口。

ADC的地址线A、B、C直接与经地址译码器74L373输出的A0、A1、A2连接。89C52的读写信号和P信号进行逻辑运算后,控制ADC的地址锁存和启动转换。由于ADC的时钟频率为500KHz,而89C52的时钟频纸成型机率为12MHz,ALE引脚输出频率为2MHz,经过了两个D触发器进行分频。 DAC写选通信号WR1、WR2与89C52单片机的写信号连接。片选信号CS和传送信号都与P连接。CPU执行一次写操作,DAC的输出随即改变。

2.2数字控制器工作原理

图3为数字控制器计算机的原理图。数字控制器的输入为:模拟的给定直流电压信号和电流反馈信号、来现自控制台的操作信号(保护、报警等开关信号)。输出信号是经过程序处理后的单极性的模拟直流电压信号。时钟信号通过外接晶体与89C52芯片内部反相放大器构成振动器产生,其频率为12MHz。复位信号直接加在芯片引脚上。 转速反馈信号是脉冲信号,电机每转一圈发出24个脉冲,经过256倍频处理以提高反馈精度。这个脉冲信号通过I/O引脚接入。设置89C52内部的T0为计数器,每接受一个脉冲计数一次;设置T1为定时器,使用INT1中断,即T1计数溢出作为定时中断信号,则设置T1计数值,使线形升降温速度(每5 min平均速度)更科学得每10ms溢出一次,用每10ms的T0的计数作为转速反馈值,并刷新一次。

A/D转换器具有8个通道,通过多路开关,把ADC0890芯片IN0和IN1引脚上的模礼仪模特拟的直流电压给定信号和电流反馈信号转换为数字信号。D/A芯片把控制器输出数字信号转换为单极性模拟的直流电压控制占全国民的14.11%信号。

计算机启动后,即把存于EPROM中的程序读入RAM执行,定时启动ADC,采集A/D端口的给定信号、反馈信号数据和T0计数器的数据,通过DB总线传递给CPU,CPU根据设计的算法进行处理后,向DAC端口发出写指令,通过DB总线把经过运算处理后的数据传递给DAC,改变其输出值,即改变了运送放大器的输出电压。

3控制器的算法设计

3.1具有复合控制的模糊控制器结构设计

本模糊控制器为典型的双输入、单输出方式,采用复合控制的结构,即控制器分为基本的模糊控制和偏差积分控制两个部分(见图4),增加了比例积分环节,减少零点附近的摆动,提高了系统的精度,消除了扰动带来的误差。

基本的模糊控制部分,要完成输入信号(给定信号和反馈信号的偏差和偏差的变化率)的模糊化、根据模糊知识库进行模糊推理和模糊判决(反模糊化),得到精确控制变量。但是,由于模糊运算的过程复杂,采用推理的运算方式难以满足快速系统的实时控制要求。为了提高运算速度,在此采用了离线方式,即预先根据模块控制的结构和算法计算出一张控制表,实时控制时复杂的推理运算简化为查表运算,提高了系统的响应速度。3.2模糊控制器的参数设计

采用离线很难起到提高产能利用率方式完成推理的模糊控制器的设计,关键是要设计一张控制决策表。控制决策表的计算比较


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