婴儿培养箱温度控制系统怎么实现？

2269 传感器温度传感器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 婴儿培养箱主要应用于早产儿、低体重儿、病危儿或发育不良的新生儿的临床医疗。在儿科的医疗护理中占有重要地位，是医院不可或缺的医疗器械[1][2]。由于此类婴儿的特殊性，所以婴儿培养箱对控制精度、稳定性能和安全性都有较高要求。现今市场上的婴儿培养箱大多采用传统的PID算法。常规PID算法是过程控制中应用最为广泛的一种基本控制规律，具有稳定性高、鲁棒性好等优点。但其对时变非线性系统来说控制就难以达到很好的效果。本文采用模糊PID算法对婴儿培养箱的温度加以控制，系统的动静态特性得到进一步改善。 0
2020-4-14 07:26:44　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × hwp0415229 该类别下有 6 个回答。邀请回答嘻嘻爱哈哈该类别下有 5 个回答。邀请回答新晴细履平沙该类别下有 5 个回答。邀请回答梦中的花不凋零该类别下有 5 个回答。邀请回答 Greatwayer 该类别下有 5 个回答。邀请回答 h1654155957.9866 该类别下有 5 个回答。邀请回答 60user92 该类别下有 4 个回答。邀请回答 vtwterwer 该类别下有 4 个回答。邀请回答 yangyt 该类别下有 4 个回答。邀请回答 vcwerwre 该类别下有 4 个回答。邀请回答 AMp88 该类别下有 4 个回答。邀请回答乔伊斯e 该类别下有 4 个回答。邀请回答 xiezhe272 该类别下有 4 个回答。邀请回答 hzp_bbs 该类别下有 4 个回答。邀请回答 vynywrwr 该类别下有 4 个回答。邀请回答 Cdxxgcdx 该类别下有 4 个回答。邀请回答 fgfFsG 该类别下有 4 个回答。邀请回答听你喜欢的歌该类别下有 4 个回答。邀请回答 cfdwerwer 该类别下有 4 个回答。邀请回答 60user69 该类别下有 4 个回答。邀请回答举报陈敏杰相关推荐 • 生化培养箱的特点是什么？ 2389 • 基于单片机的智能水族箱控制系统设计 6063 • 如何去设计温度模糊自适应PID控制器？ 1771 • 变速箱控制系统的服务内容和特点 1747 • 怎么设计基于FPGA的温度自动控制系统？ 2878 • 如何实现基于STM32的半导体制冷片(TEC)温度控制系统设计？ 9649 • 如何用STM32来实现温度控制系统仿真？ 1298 • 锅炉过热蒸汽温度控制系统 3282 • 如何去设计一种基于STM32控制器的模糊PID温度控制系统呢 2475 • 如何用STM32来实现温度控制系统仿真？ 2541 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 1 婴儿培养箱温度控制系统的设计本系统利用单片机威廉希尔官方网站对培养箱温度实施伺服控制，开机即可自动进入箱温控制状态。温度控制监测仪是仪器的核心部件，具有温度设置，实时温度监测等功能。系统组成框图如图1所示：婴儿培养箱内的空气温度具有延迟性，从检测到箱内温度小于设定值到加热器开始加热，箱内温度会持续降低一段时间，当加热停止时，温度并不会马上停止上升而是上升一段时间后才停止。因此，婴儿培养箱内的温度一直在上下波动。采用模糊自适应PID控制可以较好的解决此类问题，微分控制分量可以改善系统的动态特性，而积分控制分量可以减少系统静差。 2 系统的硬件结构本系统硬件结构控制芯片选用16位低功耗MSP430系列单片机[3][4]，采用DS18B20温度传感器将婴儿培养箱的温度测量值通过单线传入单片机I/O口，与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过编程实现9～12 位的数字值读数方式;可以分别在93. 75 ms 和750 ms 内完成9 位和12 位的数字量。温度测量值在单片机内部经过模糊自适应PID运算后，输出控制信号给光耦离合器，以实现输入信号和输出信号的隔离，减少干扰，和实现信号的放大。放大后的信号用于控制可控硅，从而实现对加热丝工作与否的控制。通过键盘和液晶显示分别实现对温度值进行标定，定时显示温度值，设定上下限报警值等功能。具体电路如图2所示。 3 软件设计软件设计主要采用自适应模糊PID控制方法[5][6][7][8]。模糊控制是一种以模糊控制论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的新型计算机智能控制。与传统的PID算法相结合形成了模糊自适应控制理论，运用模糊推理实现PID参数的自动调整。自适应模糊PID控制器以误差E和误差变化Ec作为输入,可以满足不同时刻偏差E和偏差变化率Ec对PID参数自整定的要求。利用模糊控制规则在线对PID参数进行修改,便构成了自适应模糊PID控制器,如图3所示。设定输入变量E和Ec语言值的模糊子集为{负，负中, 负小, 零, 正小, 正中, 正大}, 并简记为{NB,NM, NS, ZO, PS, PM, PB}, 将误差E 和误差变化率Ec 量化到( - 5, 5) 的区域内，输入变量的隶属函数曲线如图4所示。同样, 设计输出量KP、KI和KD的模糊子集为{ZO, PS, PM, PB}, 并分别将其量化到区域( 0, 3) ，（0，0.2），（0，0.8）内。

2020-4-14 11:43:53 评论举报郭金