基于模糊PID的循環(huán)水溫度控制系統(tǒng)研究.pdf

1、論文出自“02”重大專項光刻機-超精密溫控系統(tǒng)的研制。
　　溫度是生產(chǎn)、生活中一個主要的被控對象，隨著高精密技術(shù)的發(fā)展，高精度、超高精度的溫控系統(tǒng)越來越多被人們運用于工業(yè)生產(chǎn)中，溫控的前景越來越廣闊。由于溫度控制系統(tǒng)的溫度檢測滯后于溫度調(diào)控，所以很容易引起整個溫控系統(tǒng)的溫度過調(diào)、溫度的振蕩和溫度控制器的參數(shù)變化，這種隨機產(chǎn)生的溫度變化和不可預知的參數(shù)調(diào)控直接增加了高精度溫度控制的難度。
　　本文在分析了高精度溫度控制系統(tǒng)的特

2、點，以及分析了國內(nèi)外大量高精度溫度控制系統(tǒng)采用的控制方法之后，針對半導體制冷的特點，設計并研制了新型的溫度控制器，具有溫度控制精度高、位寬廣、響應速度快、穩(wěn)定時間長等優(yōu)點。
　　本文設計的高精度溫度控系統(tǒng)具有兩個顯著的優(yōu)點：一是將模擬電路及數(shù)字電路的有機結(jié)合，通過電流來調(diào)節(jié)電壓信號，根據(jù)不同的電流信號來實現(xiàn)電壓信號的周期及脈沖調(diào)節(jié)來實現(xiàn)控制輸出功率的目的；二是整個溫控系統(tǒng)采用了粗調(diào)和微調(diào)相結(jié)合的控制方式，粗調(diào)是指溫控系統(tǒng)能夠快速的

3、升溫或降溫，微調(diào)是系統(tǒng)最終達到穩(wěn)定到設定溫度。
　　控制系統(tǒng)采用的是美國微芯科技公司（Microchip Technology Incorporated） PIC24系列中的pic24hj12gp201型單片機，外圍設計了合理有效的輔助電路。完成了半導體制冷模塊粗調(diào)與微調(diào)之間的合理切換、溫度信號采集/轉(zhuǎn)換、非線性校正、RS232通信串口的軟件編寫、數(shù)字PID控制軟件的編寫、PLC程序的編寫，實現(xiàn)了高精度溫度控制系統(tǒng)與計算機之間的數(shù)

4、據(jù)交換和計算機對高精度溫度控制系統(tǒng)的實時監(jiān)測。
　　本文建立了一套完整的溫度控制系統(tǒng)，通過查閱大量相關文獻，并通過大量的實驗調(diào)節(jié)了模糊PID控制的參數(shù)控制過程，并在控制中添加了增量式PID控制算法和積分分離算法，通過實驗證明調(diào)整后的高精度溫度控制系統(tǒng)能較快的達到設定初始目標溫度值，并能夠長時間穩(wěn)定在該溫度值上。實驗證明超精度溫度控制系統(tǒng)具有控制精度高、響應速度快、溫度波動小等優(yōu)點，PID參數(shù)自整定控制算法也能很好的改良溫控系統(tǒng)的響