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基于單片機(jī)的閥門定位器設(shè)計(jì)與開發(fā)
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） |
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課程(專業(yè))
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自動(dòng)化 |
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關(guān)鍵詞
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閥門定位器|模糊控制 |
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適用年級(jí)
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大學(xué) |
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身份要求
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普通會(huì)員 |
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金 幣
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50 �。�金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word+ppt |
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文件大小
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4160K |
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發(fā)布時(shí)間
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2014-06-23 13:23:00 |
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下載次數(shù)
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2 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡(jiǎn)介：
畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的閥門定位器設(shè)計(jì)與開發(fā)，說明書共38頁(yè)，18834字，附外文翻譯、答辯文稿等。
摘 要
閥門是管道系統(tǒng)介質(zhì)流量的重要調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥門定位器是其主要附件之一。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)定位器主要以力平衡式為主，所以行程和零點(diǎn)調(diào)整時(shí)需反復(fù)調(diào)整，調(diào)校麻煩、功能單一、可擴(kuò)充性差。而國(guó)外進(jìn)口的智能型閥門定位器價(jià)格昂貴。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化診斷與無(wú)人看守的智能閥門定位器己經(jīng)變得十分迫切。本文就是根據(jù)這樣的實(shí)際需求，闡述了自主開發(fā)的閥門定位器的工作基本原理和設(shè)計(jì)過程中所涉及到的基本知識(shí)，并對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)分析。
本文所述的閥門定位器是以單片機(jī)ATmega16為核心部件，還包括顯示電路，RS485接口、電源、復(fù)位電路、I/V轉(zhuǎn)換電路、報(bào)警器等組成基本控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。因?yàn)橹悄荛y門定位器具有非線性和實(shí)時(shí)性，并且在控制過程中出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，所以采用模糊自整定PID結(jié)合產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，使閥芯準(zhǔn)確定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門工作的閉環(huán)控制。模糊自整定PID使系統(tǒng)可以進(jìn)行在線的、實(shí)時(shí)的控制。這些功能的實(shí)現(xiàn)是用C語(yǔ)言的軟件程序支持。同時(shí)，在軟件程序的支持下其它的硬件也能夠?qū)Ω鞣N電信號(hào)進(jìn)行反應(yīng)和處理，并同時(shí)對(duì)閥門工作中出現(xiàn)的故障情況也可以做出緊急反應(yīng)。
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，該閥門定位器的設(shè)計(jì)方案是切實(shí)可行的。與國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)定位器相比，該閥門定位器不僅可以顯示閥位、與上位機(jī)進(jìn)行串口通信、故障報(bào)警且具有控制精度高、調(diào)整方便、能耗低、適用范圍廣等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：閥門定位器，模糊控制，PID
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 緒論 1
1.1 課題背景及發(fā)展?fàn)顩r 1
1.1.1 課題背景 1
1.1.2 發(fā)展?fàn)顩r 2
1.2 設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容和技術(shù)關(guān)鍵 2
1.2.1 閥門定位器的原理 2
1.2.2 研究?jī)?nèi)容 2
1.2.3 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 3
1.3 預(yù)期成果 3
1.4 本文的主要內(nèi)容 4
第二章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 5
2.1 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)思路 5
2.2 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
2.3 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7
3.1 單片機(jī)的選擇及功能介紹 8
3.1.1 單片機(jī)的選擇 8
3.1.2 ATmega16的管腳說明 9
3.1.3 ATmega16的主要特征 10
3.2 電源電路的設(shè)計(jì) 11
3.3 前向通道的設(shè)計(jì) 11
3.3.1 I/V轉(zhuǎn)換電路 12
3.3.2 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 12
3.3.3 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 13
3.4 后向通道的設(shè)計(jì) 13
3.4.1 輸出電路的設(shè)計(jì) 13
3.4.2 報(bào)警電路 14
3.5 單片機(jī)與上位機(jī)的接口電路 14
3.6 鍵盤、顯示電路 15
3.7 硬件抗干擾 16
第四章 軟件設(shè)計(jì) 17
4.1 開發(fā)環(huán)境和編程語(yǔ)言 17
4.2 軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與規(guī)劃 17
4.2.1 軟件功能的規(guī)劃 17
4.2.2 功能結(jié)構(gòu) 17
4.3 主程序 18
4.3.1 初始化程序 18
4.3.2 數(shù)據(jù)處理模塊 18
4.3.3 數(shù)字濾波 19
4.3.4 對(duì)閥門異常的判別和報(bào)警 19
4.4 通訊接口程序設(shè)計(jì) 21
4.4.1 通訊接口的協(xié)議 21
4.4.2 單片機(jī)的通信程序設(shè)計(jì) 22
第五章 系統(tǒng)控制策略 24
5.1 模糊控制的概述 24
5.2 模糊控制原理 24
5.3 模糊自適應(yīng)整定PID控制原理 25
第六章 總結(jié)與展望 28
參 考 文 獻(xiàn) 29
致 謝 30
畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 31
附錄 設(shè)計(jì)原理圖 32
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