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随着电子技术的发展,电子产晶已广泛应用工农业生产和日常生活的各个角落。微连接技术是决定电子产品质量的关键环节,脉冲热压焊是微连接技术之一。本文针对脉冲热压焊机非线性、滞后和不对称的特点,讨论了经典PID、Fuzzy-PID控制策略在温度控制中的应用,设计了模糊PID控制器。论文完成了以下工作:
1.研制了脉冲热压焊机温度控制电路板,建立控制系统的硬件平台。该平台以热电偶作为感温元件,8位PIC16F877高性能单片机作为系统核心,构成温度控制系统;外围电路包括温度信号放大电路,控制信号输出电路,串行通讯接口电路;
2.建立了脉冲热压焊咀的数学模型,通过阶跃响应曲线实验法对模型参数进行了辨识,得到焊咀的传递函数为:G(s)=K/Ts+1>e<τs>=1.5/3.4s+1e<-0.28s>;
3.用仿真的方法比较了常规PID和Fuzzy-PID算法的控制效果,仿真结果表明:Fuzzy-PID算法的阶跃响应超调量比常规PID控制方案的降低了88.1%,调节时间缩短了34%。该方法提高了温度控制的精度和快速性,对存在滞后环节以及非线性的高精度控温系统有一定指导意义。
4.用PIC汇编语言编制单片机系统软件,实现温度信号采集、线性化处理和数字滤波,Fuzzy-PID算法控制,双向可控硅触发信号输出,以及数据通讯;用Visual C++编制上位机通讯管理软件,实现与下位机控制器实时通讯、数据存储、绘制数据曲线等功能。