51单片机液位控制系统控制算法及实现.pdf

年2l善苇5期 甘肃联寺太学学报(白靛料荦越) V乩21No．5 2。07牟9jl J册md缸G日∞uU·nlleUn}盹孙b(NIt啪lsc；融c茸) Se畴200， 文章螺号：1672-69lXl2∞7105—009t-03 51单片机液位控制系统控制算法及实现 胡燕琦1，夏宝华2 (1．兰州交通大学电信学院。甘肃兰州730070I 2．西北师范大学附属中学，甘肃兰州730070) 擅囊：sl单片机崔工业控锎中器得到了广迂的应用，控制算法对控铜系统的控制性能有着关键的作用．文章 以液位为控制对象介绍了5l单片机控制幕统的一种控徊算法及实现方挂。并给出了主程序流程框图．经实际 应用，蕺果良好． 关■谭：单片机I工业控制l液位控翻f算法 率蛋分类号：TP37 文藏标识码：A 该控制系统由51单片机、D／A转换、V．／J转换、 O引言 伺鞭放大器、电动调节阀，A／D转换、放大电路， 51单片机作为微型计算机发展的一个重要 ∥y转换、液位检测元件等部分组成．由51单片 分支，以萁可靠性、高性能价格比、低电匿、低能耗 概给出控制量(数字董)，经D／A转换将数字量变 等优势，广泛的应用于工业控制等领域，它具有系 为模拟量．由y／J将电压转换成电流并放大控翻 统结构典型、灵活、通用性强、指令完整丰富，计算 电动调节器控制容器垂承的流入量．然后检测液 机技术系统他、理论与实用紧密结合，外部配件丰 位，将检涮量返回送给控制系统，控翻系统根据返 富．接口简单等诸多独特优点，非常适合工业控 回的检测量与给定的差值进行调节． 制o】．但丧具体实际应用过程中，5l单片机控制 2控翩对象 系统的控制算法及其实现是应用人员在系统设计 中斑注意的问题，必须根据实际控制的衙要进行 多容控翻对象(以双龚对象先侧)为一水槽。 研究设计．设计方案一定是合理的、可行的．否则． 其结构示意图为图2，其中R；为1‘水槽的流水 如栗锟随意地制定一个方案，雨它又存在缺陷和 阀液阻t地为2’承槽的流水两液阻，cl为lo水 错误，那么，后续工作做得愈多，花的时闽愈长，则 榷的液容，G为20承橹的液容，瓦为l‘水槽的 损失也廒大嘲．本文l}l多容对象液位为控制对象。 时间常效，瓦一蜀c1．孔为2‘水槽的时阅常数， 根据实际研究的结果，绘出一种5l单片机控翻系 △Hl为徽变量，矗Hl为徽变量tj【f为流量阀的流 统的控制算法及实现方法． 量系数，K为放大系数，r为进人对象时的纯滞后 肘阔。考虑到输入水流量经一段距离，K’为毖倒系 1系统组成 数，L为微分时间常数，T为积分时间常数，I为采 多容对象液位控裁系统的绪梅如图l所示． 样罔期，f一∥T为积分系数{肛瓦加为微分系散． 圈l 参喜对蠢馥拉控捌系统结构蟹 收稿日期：2007．05-10． 作考简介：胡亚琦(196t．)，男，甘肃天水人。兰=ffl变通大学剐教授．主要从事电子技术应用研究． 万方数据 摹5囊 萌重蜂等。sl单片枷囊住控稍景境拉稍算海置赛现 a，心 田2