模糊PID控制仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种模糊PID控制仪，包括微控制单元MCU和双积分型模数变换器ADC；所述双积分型模数转换器ADC的POL端口与所述控制单元MCU连接。所述模糊PID控制仪能够显著提高对输入信号的分辨率，以及模数转换的精度，使其兼容更多类型的输入信号，扩大测试范围；进一步的，还能自动识别输入信号的正负方向，并对接反的输入信号进行自动取反操作，实现对输入信号的自动纠错，确保自动控制工作的正常运行，显著提高模糊PID控制仪的兼容性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动控制领域，具体说的是一种模糊PID控制仪。
技术介绍
现有技术的模糊PID控制仪中的模数变换功能大多集成在微控制单元MCU中实现，即使是独立于微控制单元MCU的模数变换器ADC，其数模转换精度也大多是4位或者3位半，因此模数转换的分辨率不高，导致模糊PID控制仪无法兼容不同类型的传感器信号，测量的范围很有限。进一步的，现有技术的模糊PID控制仪的ADC为正向积分模式，无法分辨输入的传感器信号的正反方向，若操作人员将输入信号接反，则很有可能被误判为被测设备发生故障，同时也无法完成自动控制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:提供一种模糊PID控制仪，提高模数转换的精度，能够兼容更多类型的输入信号；同时又能智能识别输入信号的方向。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为:—种模糊PID控制仪，包括微控制单元M⑶和双积分型模数变换器ADC;所述双积分型模数转换器ADC的POL端口与所述控制单元MCU连接。其中，还包括存储有PID算法和模糊控制算法的数据存储单元，所述数据存储单元与所述微控制单元MCU连接。其中，还包括数据采集单元、控制输出单元和控制参数输入单元;所述数据采集单元与所述双积分型模数变换器ADC的IN端口连接;所述控制输出单元和控制参数输入单元分别与所述微控制单元MCU连接。其中，所述控制参数输入单元为按键输入单元。其中，所述按键输入单元包括显示控制芯片、按键和数码管;所述按键和数码管分别与所述显示控制芯片连接。其中，所述双积分型模数变换器ADC的转换精度为4位半。本技术的有益效果在于:本技术的模糊PID控制仪配置有独立于MCU的ADC，且为4位半的处理能力，能够显著提高输入信号模数变换的分辨率精度，使模糊PID控制仪兼容更多类型的输入信号，扩大测试范围；进一步的，本技术的模糊PID控制仪采用双积分型ADC，能够使模糊PID控制仪识别输入信号的方向，即使操作人员将输入信号的方向接反也能正常使用，使模糊PID控制仪具备对输入信号方向的自动纠错能力。【附图说明】图1为本技术一种模糊PID控制仪的结构组成连接示意图。标号说明:1、MCU; 2、ADC; 3、数据存储单元;4、数据采集单元；5、控制输出单元;6、控制参数输入单元。【具体实施方式】为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本技术最关键的构思在于:配置有独立于MCU的4位半ADC，提高分辨率精度，能够兼容更多类型的输入信号；同时，采用双积分型ADC，使模糊PID控制仪能够识别输入信号的方向。请参照图1，本技术提供一种模糊PID控制仪，包括微控制单元MCUl和双积分型模数变换器ADC2;所述双积分型模数转换器ADC2的POL端口与所述控制单元MCUl连接。从上述描述可知，本技术的有益效果在于:配置独立于M⑶的4位半双积分型模数变换器ADC，不仅提高输入信号的分辨率，模数变换的精度，使模糊PID控制仪能够兼容更多种类的输入信号，扩大测量范围；而且能够自动识别输入信号的正反方向，保证在操作人员将输入信号接反的情况下，也能够正常使用。进一步的，还包括存储有PID算法和模糊控制算法的数据存储单元3，所述数据存储单元3与所述微控制单元MCUI连接。由上述描述可知，本技术同时具备PID算法功能和模糊控制算法功能，能够通过PID算法与模糊控制算法的结合来实现对被控设备高精度、快速地自动调控。进一步的，还包括数据采集单元4、控制输出单元5和控制参数输入单元6;所述数据采集单元4与所述双积分型模数变换器ADC2的IN端口连接;所述控制输出单元5和控制参数输入单元6分别与所述微控制单元MCUI连接。由上述描述可知，本技术的模糊PID控制仪的双积分型模数变换器ADC2与MCUl之间同时配置有用于数据传输的数据连接线，以及通过POL端口连接的信号正负线，能够使模糊PID控制仪识别与之连接的数据采集单元发送过来的输入信号的方向，进而实现对不同输入信号方向的自动纠错功能，提高自动控制的兼容性。进一步的，所述控制参数输入单元6为按键输入单元。由上述描述可知，按键输入的方式能够更好的方便工作人员输入控制参数。进一步的，所述按键输入单元包括显示控制芯片、按键和数码管;所述按键和数码管分别与所述显示控制芯片连接。由上述描述可知，本新型的显示控制芯片具有锁存功能以及调节数码管亮度的功能，能够通过MCU不断下发的控制信号控制数码管实现显示作业，方便操作人员一目了然的掌握控制参数。进一步的，所述双积分型模数变换器ADC的转换精度为4位半。由上述描述可知，本技术所配置转换精度为4位半的双积分型模数变换器ADC，相较于现有技术普遍采用的4位或3位半转换精度的ADC，提高了对输入信号的分辨率以及模数转换的精度。请参照图1，本技术的实施例为:本实施例提供一种模糊PID控制仪，包括微控制单元MCUl、双积分型模数变换器ADC2、数据采集单元4、控制输出单元5、控制参数输入单元6和数据存储单元3;所述数据采集单元4的输出端与所述双积分型模数变换器ADC2的IN端口连接，所述双积分型模数变换器ADC2的POL端口与所述控制单元MCUl连接;所述控制输出单元5、控制参数输入单元6和数据存储单元3分别与MCUl连接。优选的，所述数据存储单元3存储有PID算法和模糊控制算法;所述控制参数输入单元6为按键输入单元;所述双积分型模数变换器ADC2的转换精度为4位半。上述模糊PID控制仪的工作原理为:工业现场被控设备的传感器信号经过数据采集单元4完成对信号的选通、滤波、运放处理后，传导给ADC2完成模拟/数字信号的转换，再将转换后的数字信号传导给MCUl;MCUl对ADC2发送过来的数字信号按一个采样周期内的多次分时采样，取平均滤波后的采样值作为有效采样值保存在数据存储单元3中；按键输入单元负责扫描操作者的按键，以中断的方式将按键代码传递给MCUl，MCU1识别按键代码，完成设置控制参数存于数据存储单元3中，并调取M⑶I内部的显示程序获得显示内容，将显示内容发送至按键输入单元进行显示，实现人机交互完成控制参数设定及送显功能;MCU通过调取数据存储单元3内的有效采样值与控制参数，代入PID算式及模糊控制算法进行计算后得到控制输出值，并将控制输出值传导给控制输出单元5，控制输出单元5将控制输出信号传导给外部工业现场的被控设备完成调节控制。在此，由于ADC为双积分模式，因此具备识别被测的传感器信号的正负方向的能力。优选的，当输入信号为正，ADC的POL端口输出低电平信号，当输入信号为负，ADC的POL端口输出高电平，MCU通过判断POL端口的电平信号，对ADC转换后的数字信号进行取反操作；其目的是使模糊PID控制仪能够识别输入信号的方向，即使操作人员将输入信号接反，仍旧能够正常使用。优选的，所述控制参数输入单元6为按键输入单元，包括显示控制芯片、按键和数码管;所述按键和数码管分别与所述显示控制芯片连接。其中的显示控制芯片具有锁存功能以及调节数码管亮度功能，通过MCUl不断下发控制信号到显示控制芯片，由显示控制芯片进行译码后，发送笔段及位选调节信号给数码管完成控制参本文档来自技高网...

【技术保护点】
模糊PID控制仪，其特征在于，包括微控制单元MCU和双积分型模数变换器ADC；所述双积分型模数转换器ADC的POL端口与所述控制单元MCU连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林善平，卞坚斌，杨飞，任琼，叶丽芳，
申请(专利权)人：福建顺昌虹润精密仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35