塔式热风粮食烘干机控制系统

摘要

随着我国粮食产量的不断增长，粮食的烘干、存储成为一个非常重要的问题。目前，我国北方的粮食烘干中，主要使用蒸汽和热风烘干机。近年来，热风烘干机种类多，发展速度快，很受生产单位欢迎。但是，通常塔式热风烘干机为PID控制算法，对于不同的粮食需要调节的控制参数不一样，而且对于温度控制，往往为相对缓慢的变化，如果采用PID算法，超调量很难控制且整个系统参数的计算和调节的工作量非常巨大。模糊控制是一种语言控制器，能更为近似的反应最佳控制者----人的控制行为，其具有很强的鲁棒性和控制稳定性，能较为方便的实现对不同对象的控制，这对一些小型生产单位是非常有意义的。

本文主要研究基于ATML公司的89C51单片机作为模糊推理机的塔式热风粮食烘干机系统的模糊控制算法，温度信号采集系统，烘干系统及人机界面的设计与实现，使其满足实际生产过程中的需要。

关键词：模糊控制算法 89C51单片机 热风塔式烘干机 烘干

目录

第一章 绪论 4

1.1热风塔式玉米烘干机的原理及工艺 4

1.1.1烘干原理 4

1.1.2结构及工艺 5

1.2热风塔式玉米烘干机的模糊控制系统组成 6

1.3模糊控制理论的产生时代背景 7

1.4模糊控制理论的建立 7

1.5模糊控制理论的延伸 8

1.6模糊控制理论的国内外发展现状 9

1.7模糊控制用于热风塔式烘干机的原因 10

第二章 方案论证 11

2.1系统控制方案选择 11

2.1.1单回路控制系统 11

2.1.2复杂控制系统 11

2.1.3新型控制系统 11

2.1.4模糊控制 12

2.2控制芯片的选择 13

2.2.1 PLC可编成序控制器 13

第三章 硬件系统设计 15

3.1 AT89C51的介绍和特性 15

3.1.1并行I/O口 19

3.1.2并行口的结构 19

3.1.3并行口的使用说明 21

3.2温度检测电路 21

3.2.1温度传感器的选择 21

3.2.2AD590的功能及特性 23

3.2.4温度检测电路工作原理 25

3.3 A/D转换器及其与CPU的接口 25

3.3.1 A/D转换器的选择 25

3.3.2引脚排列及各引脚的功能 26

3.4系统驱动电路设计 27

3.4.1 I/O接口扩展芯片8255 27

3.4.2加热器、风机驱动设计 28

3.5系统电源设计 29

3.6人机对话接口电路的设计 30

3.6.1. 8279的引脚说明 30

3.6.2 8279的工作方式 31

3.6.3 8279的控制命令 32

3.6.4 8279数据的输入输出。 33

3.7报警电路的设计 34

3.8带看门狗和电源监控功能的复位芯片IPM813L 35

3.8.1 MAX813L的性能特点： 35

3.8.2 MAX813L的典型应用电路： 36

第四章 控制算法 37

4.1玉米烘干过程的模糊控制算法实现 37

4.2模糊控制器的设计 37

4.3输入量的模糊化 37

4.4控制输出的模糊化 38

4.5模糊关系矩阵与决策 39

第五章  系统软件设计 41

5．1系统软件设计特点 41

5.2玉米烘干系统的主程序 41

5.2.1主程序实现功能 41

5.2.2主程序流程图 42

5.3烘干计时中断子程序 42

5.3.1烘干计时中断子程序流程图 42

5.4PWM波形产生子程序 42

5.4.1PWM波形产生子程序流程图 42

5.5温度检测及模糊控制子程序 42

5.5.1温度检测及模糊控制字程序流程图 42

5.6粮食烘干系统程序： 46

结束语 55

参考文献 56