摘要：模糊PID的温控系统具备较好的简便性和人性化等特点，能解决温度控制系统在运行过程中遇到的大部分问题，能较好的解决系统的时变性和非线性变化的问题，还能提高系统的鲁棒性，常规PID温控系统的精确程度不是很高，经常得不到满意的结果。随着温度系统的要求不断增加，为了能够更好的实现温度控制系统的智能化和简便性，则将模糊自适应PID算法与温度控制系统结合在一起， 创建一个更完整，更灵活，更简单，更智能，更精确的温度控制系统。

本文设计的模糊自适应PID的温控系统，是使用MATLAB中的Simulink仿真环境和模糊逻辑推理系统，对模糊自适应PID算法进行仿真研究。然后再以ATC单片机为核心控制芯片，使用DSB温度传感器来采集温度信号，然后执行A/D转换，将转换后的数字信号发送给单片机，并将模糊PID算法写成程序的方式，单片机根据模糊PID算法进行内部计算后启动制冷或加热装置，使其能达到温度控制的目的。

关键词：模糊自适应PID，Simulink仿真，温度控制系统，ATC单片机

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 课题的研究背景及意义-1

1.2 概述-1

1.3 模糊控制理论的研究及应用-2

第二章 模糊PID控制理论-3

2.1经典PID控制-3

2.1.1 PID控制理论-3

2.1.2 PID控制器的特点-4

2.2 模糊PID控制-4

2.2.1 模糊控制的基本原理-5

2.2.2 模糊自适应PID控制-6

2.3 模糊PID算法-7

2.3.1模糊化处理-7

2.3.2建立模糊规则-8

2.3.3 去模糊化-10

第三章 模糊PID的仿真-11

3.1仿真工具-11

3.1.1 仿真环境Simulink简介-11

3.1.2 模糊逻辑工具箱-11

3.2 模糊控制器的设计-12

3.3 系统的仿真及分析-16

3.3.1 仿真框图-16

3.3.2 仿真结果与分析-17

第四章 硬件系统设计及软件设计-19

4.1 系统总体设计-19

4.2 单片机控制模块-21

4.3 温度采集模块-21

4.3.1 温度传感器的选择-21

4.3.2 温度控制模块程序设计-22

4.4 按键及显示模块-23

4.4.1 按键电路的设计-23

4.4.2 显示模块的设计-24

4.5 模糊PID算法模块-25

结论-27

致谢-28

参考文献-29

附录-30

1、 模糊PID算法程序-30

2、 二阶传递函数的模糊控制器设计程序-39