基于PID算法的温室温湿度测控系统设计开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

在现今全球市场竞争日趋激烈的的情况下,通过先进控制技术获取经济效益来提高企业竞争力,已成为一种趋势。据有关文献报道,各种不同石油化工装置实施先进控制后,其每年净增效益都有所提高。虽然各公司所报出的年效益有所不同,但其数据出入不大,而实施先进控制所需成本只需生产效益的很小一部分比例。国外发达国家经验表明(孙德敏等,2003):采用先进控制理论和过程优化将增加30%的投资,但可提高产品层次和质量,降低能源和原材料消耗,从而增加85%的效益。由此可见,在生产中引入先进控制技术能够提高生产效益。然而,控制理论本身也面临着一些问题和困难,需要不断改进和提高。尽管大量心得控制算法不断涌现,但常规的PID和改进的PID控制算法仍广泛应用于工业控制领域。一些先进控制算法专用性强、适应性差、鲁棒性能差、算法复杂、实施和维护成本高,这些都限制了他们的推广和发展。近20年来,工业界迫切需要解决的控制难题分别是:大滞后、强耦合、时变、严重干扰以及非线性对象的控制,实际应用需做大量的改进和优化,使先进控制具有鲁棒性是当前重要的发展方向。

本设计的题目为基于PID算法的温度湿度测控系统设计。设计的重点在于软件:PID算法以及硬件:温度湿度测量控制系统搭建。在实际生产生活中,温湿度控制系统常被用于农林牧畜、机械、化工以及冶金等各行各业中,在这些行业中,要求工作环境具有良好的密封性,耐高温性、耐潮湿性,且具有基本恒定的温度与湿度。

以温室栽培和养殖业为例,在国内的实际生产过程中,由于反馈不及时容易出现控制滞后的问题,基于PID算法的温湿度控制系统,可根据温室物资存储或耕种作物品种的差异,设置温室合适的温湿度,为物资的储存或作物生长提供最佳外部环境,提高物资储存周期,实现作物的增产增收。经测试模拟运行,该系统性能稳定,可以快速准确的实现温湿度实时控制。该系统操作简单,具有较大的使用价值和推广价值。

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